第五讲：AT89C51单片机存储器结构.ppt
第五讲：AT89C51单片机存储器结构,一、半导体存储器 二、存储器空间划分方法 三、数据存储器(RAM) 四、程序存储器(ROM) 五、MCS-51片外总线构,一、半导体存储器,一功能：存放程序和数据。 二结构：由若干存储单元组成。每个存储单元存放若干位（4、8、16或32）二进制数(由字长决定)。如图所示。 为区分各个存储单元，每个单元赋以一个二进制代码称为存储器的存储单元地址，简称为地址。由于当单元数较多时，二进制位数较长，不便于读、写、记，所以地址一般用十六进制表示。 地址位数与存储单元数之间的关系：设有2N个存储单元，则一定有N位地址。如有4=22个单元需两位地址，00B、01B、10B、11B。反之亦然。,存储器结构示意图：,三分类（按存方式分） 1、随机存取存储器RAM（Radom Access Memory） 可读可写，存取速度快，但掉电信息丢失。常用于存放需要暂时保存的数据，因此也叫数据存储器。又可分为动态RAM、静态RAM两种类型。 2、只读存储器ROM（Read Only Memory） 只读不写，掉电后信息不丢失。常用于存放需要长期保存的程序，因此也叫程序存储器。又可分为以下几种类型。,（1）掩膜ROM：由生产厂家在制作时用掩膜板将程序和数据写入，用户只能使用不能对其进行修改。适用于大批量生产的定型产品。 （2）PROM：可一次编程的只读存储器。它允许用户把程序和数据写入内部，但只允许写入一次。 （3）EPROM：紫外线擦除的只读存储器。 （4）EEPROM（E2PROM）：电信号擦除的只读存储器。 （5）Flash ROM：闪速存储器。,四主要技术指标 1、存储容量：越大越好 存储容量=字数位数= 2N n 字数：决定地址线数（有2N个字一定有N根地址线） 位数：决定数据线数（有n位一定有n根数据线） 如：若容量=32K8，则一定有15根地址线，8根数据线。 2、存取时间：越短越好 3、可靠性：越稳定越好 4、性价比：越高越好,二、存储空间器配置方法,一计算机的两种不同结构 一般微机：普林斯顿结构，将程序和数据存于同一空间。采用分段（CS、DS、SS、ES）形式存放。也叫冯若依曼结构。 AT89系列单片机：哈佛结构，分为程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM），将程序和数据分别存放。,二、AT89C51存储器结构（见23页图2-7） 1、从物理上看有四个空间：片内ROM、片外ROM、片内RAM、片外RAM。 2、从用户角度，即逻辑上看有三个空间：片内外统一编址的64KBROM（0000H0FFFFH）、片内256B的RAM（00H0FFH）、片外64KB的RAM（0000H0FFFFH） 。 分别用MOVC、MOV、MOVX 三个不同的指令来访问这三个不同的空间。因此，三个空间地址可重叠。,图2-7 AT89C51存储器结构图 (a) 程序存储器地址分配；(b) 数据存储器地址分配,三、数据存储器（RAM）,作用：用于存放数据，运算的中间结果，待调试的程序等等。断电信息丢失。 地址分配：RAM在物理和逻辑上都分为两个地址空间。一个是片内256BRAM；另一个是片外最大可扩充64KBRAM。为了区分片内、片外RAM，MCS-51采用不同的指令访问。访问片内RAM使用MOV指令，访问片外RAM使用MOVX指令（访问ROM使用MOVC指令）。因此，片内、外RAM，片内、外ROM地址空间可重叠。,片内RAM在物理上又可分为两个区,00H7FH（0127）单元组成低128B的片内RAM区。又可分为： 工作寄存器区（00H1FH），4组共32个单元，每组8个工作寄存器R0R7。由PSW中的RS1、RS0进行选择。 位寻址区（20H2FH），共16个字节128位，既可字节寻址，也可位寻址。 便签区（30H7FH）共80个单元为用户RAM区，用于存放数据或作堆栈区使用。 80H0FFH（128256）单元组成高128B的片内RAM区 对52子系列，作一般的RAM区使用 对51子系列，称为专用寄存器（SFR）区（见图2-3）,普通RAM区,图2-8 AT89C51内部RAM低128B空间分配,四、程序存储器（ROM）,组成：由ROM构成，切断电源后程序不会丢失。 作用：存放编好的程序以及程序中所用到的常数。 容量：ROM的最大容量为64KB，地址从0000H0FFFFH。8051内有4KB掩膜ROM，8751内有4KBEPROM，8031内无ROM，必须外接。片内、外ROM地址是连续的，内部为0000H0FFFH；外部为0000H0FFFFH。 注意事项：见备注。,五、MCS-51片外总线构,AB：用来传送片内发送的地址信息的总线。共16位，P0口提供低8位，P2口提供高8位。 DB：片内外之间用来相互传送数据信息的总线。D0D7共8位，由P0口提供。 CB：由第二功能下的P3口和4根独立控制线组成。用来传送控制信息，使单片机与外界同步。有的是输入，有的是输出。,
