MCS-51系列单片机存储器.ppt

2．数据存储器扩展设计（单片数据存储器扩展设计） 书上40页图3-11所示为8051系统中使用1片HM6116的硬件连接。 多片数据存储器扩展设计 第三章 MCS-51系列单片机存储器 3.1 MCS-51系列单片机系统的存储器配置 8051的存储器有4个不同的逻辑空间，即内部程序存储器、内部数据存储器、外部程序存储器、外部数据存储器。它们分别由不同的指令和寻址方式访问，对外部的两个逻辑空间还使用不同的读控制信号。MCS-51系列单片机8051的存储器配置 图见下页 3.2 内部存储器和特殊功能寄存器 3.2.1 内部程序存储器 8051/8751内部有4KB ROM/EPROM程序存储器，地址为0000H～0FFFH。当接高电平时，使程序从内部ROM/EPROM开始运行，当PC值超过OFFFH时，自动转到外部程序存储区1000H～FFFFH去执行程序。 3.2.2 内部数据存储器 8031/8051/8751单片机内有128字节的数据存储区，字节地址为00H～7FH，与外部数据存储器低端128字节地址相同，但访问它们的指令不同，访问内部数据存储器用MOV指令，访问外部数据存储器用MOVX指令。内部这128个字节的SRAM又分为三个区域，即工作寄存器区、位寻址区和数据缓存区。内部数据存储器 见下页。 （1）工作寄存器区：00H～1FH为4个工作寄存器区，每区8个单元，分别称为R0、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7，且4个区的工作寄存器同名。实际上，它们都是通用的数据寄存器，可用于寄存器地址和数据，其中R0、R1还可作为间接寻址寄存器使用。当程序中需使用工作寄存器时，必须先指出它们是哪一个区的，这是由特殊功能寄存器PSW中的RS1和RS0两位来选择的。 （2）位寻址区：20H～2FH这16个字节的每一位都可以单独进行操作，每一位有一个地址，称为位地址，例如20H单元的位地址为00H～07H。共有128个位地址。 （3）数据缓冲区：30H～3FH这80个字节为一般的数据缓冲区，但通常将堆栈区放在这个空间。由于复位后堆栈指针自动指向07H（即工作寄存器区），故在程序开始需要用指令将SP设置在30H以后。 8051单片机内部地址80H～FFH空间有21个专用寄存器，见表3-1所示（书上25页），也称为特殊功能寄存器SFR。其中有11个可以位寻址，如图3-3所示（书上26页） 。图中有7个控制寄存器，各位功能见表3-2所示（书上27页） 。表中PCON、TMOD不可位寻址。 1．程序计数器PC 程序计数器PC用于存放下一条要执行指令的地址（PC总是指向程序存储器地址），是一16位专用寄存器，寻址范围64K字节，PC在物理结构上是独立的，不属于特殊功能寄存器SFR块。 3.2.3 特殊功能寄存器 2．累加器A 累加器A是一个最常用的专用寄存器，系统运转时工作最频繁，大部分单操作数指令的操作数取自累加器A，很多双操作数指令的一个操作数取自A；加、减、乘、除算术运算以及逻辑操作指令的结果都存放在累加器A或AB寄存器中；输入/输出大多数指令都以累加器A为核心操作。指令系统中采用A作累加器的助记符。 3．寄存器B 它是一个8位寄存器。一般用于乘除法指令，与累加器A配合使用。寄存器B存放第二操作数、?乘积的高位字节或除法的余数部分。在其他指令中，可作为中间结果的暂存器使用，相当于RAM中的一个特殊单元。 程序状态字是一个8位寄存器，用来存放程序的状态信息，表征指令的执行状态，供程序查询和辨别之用。其PSW格式如下： P — OV RS0 RS1 F0 AC CY （1）CY：（PSW.7）进/借位标志 在执行加/减法指令时，如果操作结果D7位有进/借位，CY置“1”，否则清“0”。在布尔处理机中被定义为布尔（位）累加器（或称位累加器）。 （2）AC：（PSW.6）辅助进位标志或称为半进位标志 当进行加法操作而产生由低4位数（十进数的1位数）向高4位数进位时，AC将被硬件置“1”，否则被清“0”。AC被用于BCD码加法调整，详见DA指令。 4．程序状态字PSW （3）F0：（PSW.5）用户标志0 由用户定义的一个状态标志。可以用软件来使它置“1”或清“0”，也可以由软件测试F0来控制程序流向。 （4）RS1、RS0：（PSW.4、PSW.3）工作寄存器区选择控制位 可由软件来改变RS1和RS0的组合以确定当前工作寄存器区，详见表3-3所示。 （5）P：（PSW.0）奇偶标志 每个指令周期都由硬件来置位或清零，以表示累加器A中值为“1”的位数的奇偶性。