第五讲AT89C51单片机存储器结构.ppt

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1、第第2 2章章 AT89C51AT89C51单片机结构和原理单片机结构和原理 第五讲：AT89C51单片机存储器结构一、半导体存储器一、半导体存储器二、存储器二、存储器空间空间划分方法划分方法三、数据存储器三、数据存储器(RAM)四、程序存储器四、程序存储器(ROM)五、五、MCS-51片外片外总线总线构构第第2 2章章 AT89C51AT89C51单片机结构和原理单片机结构和原理 一、半导体存储器一、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

2、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。第第2 2章章 AT89C51AT89C51单片机结构和原理单片机结构和原理 存储器结构示意图：n210D7D0存储单元位第第2 2章章 AT89C51AT89C51单片机结构和原理单片机结构和原理 三分类（按存方式分）1、随机存取存储器RAM（RadomAccessMemory）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

3、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（ReadOnlyMemory）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。第第2 2章章 AT89C51AT89C51单片机结构和原理单片机结构和原理 （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

4、存储器。（5）FlashROM：闪速存储器。第第2 2章章 AT89C51AT89C51单片机结构和原理单片机结构和原理 四主要技术指标1、存储容量：越大越好存储容量=字数位数=2Nn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：越高越好第第2 2章章 AT89C51AT89C51单片机结构和原理单片机结构和原理 二、存储空间器配置方法二、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（

5、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。第第2 2章章 AT89C51AT89C51单片机结构和原理单片机结构和原理 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

6、空间。因此，三个空间地址可重叠。第第2 2章章 AT89C51AT89C51单片机结构和原理单片机结构和原理 图2-7AT89C51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EA内部0FFFH0000HEA外部=1=0外部FFFFH1000H内部RAM专用寄存器外部FFH80H7FH00H0000HFFFFH(a)(b)第第2 2章章 AT89C51AT89C51单片机结构和原理单片机结构和原理 三、数据存储器（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256BRA

7、M；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。第第2 2章章 AT89C51AT89C51单片机结构和原理单片机结构和原理 片内片内RAM在物理上又可分为两个区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1

8、28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）第第2 2章章 AT89C51AT89C51单片机结构和原理单片机结构和原理 普通RAM区7FH30H2FH7F7E7D7C7B7A79782EH77767574737271702DH6F6E6D6C6B6A69682CH67666564636261602BH5F5E5D5C5B5A59582AH575655545352515029H4

9、F4E4D4C4B4A494828H4746454443424140位寻址区27H3F3E3D3C3B3A393826H373635343332313025H2F2E2D2C2B2A292824H272625242322212023H1F1E1D1C1B1A191822H171615141312111021H0F0E0D0C0B0A090820H07060504030201001FH3组18H17H2组10H通用寄存器区0FH1组08H07H0组00H图2-8AT89C51内部RAM低128B空间分配第第2 2章章 AT89C51AT89C51单片机结构和原理单片机结构和原理 四、程序存储器（

10、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。第第2 2章章 AT89C51AT89C51单片机结构和原理单片机结构和原理 五、五、MCS-51片外总线构片外总线构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。