存储器堆栈SFR.ppt
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1、1,存储器、堆栈、SFR,2,数据存储器RAM(Random Access Memory)程序存储器ROM(Read Only Memory)闪速存储器Flash MemoryEPROM(UV)Erazible Programmable ROMEEPROM/E2PROMElectrical Erasable Programmable ROM静态存储器 SRAMStatic RAM(动态存储器 DRAMDynamic RAM)按字节寻址:每个字节(8个位)占一个地址按位寻址:有的存储器每一个位就有一个地址,单片机的存储器几个有关的概念:,3,8051的存储器组织,8051存储器可以分成两大类:,
2、RAM,CPU在运行时能随时进行数据的写入和读出,但在关闭电源时,其所存储的信息将丢失。它用来存放暂时性的输入输出数据、运算的中间结果或用作堆栈。,ROM是一种写入信息后不易改写的存储器。断电后,ROM中的信息保留不变。用来存放固定的程序或数据,如系统监控程序、常数表格等。,4,2.1.1普林斯顿结构,一般微机通常只有一个逻辑空间,可以随意安排ROM或RAM。访问存储器时,同一地址对应唯一的存储单元,可以是ROM也可以是 RAM,并用同类访问指令。这种结构称为普林斯顿结构。,5,2.1.2 哈佛结构,8051单片机与一般微机的存储器配置方式很不相同。51单片机的存储器在物理结构上分为程序存储空
3、间和数据存储空间,共有四个:片内和片外程序存储空间以及片内和片外数据存储空间,这种在物理结构上把程序存储器和数据存储器分开的结构形式称为哈佛结构。,6,7,89C51单片机存储器配置,片内RAM 128字节(00H7FH);片内RAM前32个单元是工作寄存器区(00H1FH)片内RAM有128个可按位寻址的位,占16个单元。位地址编号为:00H7FH,分布在20H2FH单元片内21个特殊功能寄存器(SFR)中:地址号能被 8整除的 SFR中的各位也可按位寻址(P.33-34)可寻址片外RAM 64K字节(0000HFFFFH)可寻址片外ROM 64K字节(0000HFFFFH)片内 Flash
4、 ROM 4K字节(000HFFFH),8,8051在逻辑上,即从用户角度上8051有三个存储空间:片内外统一编址的程序存储器 片内外不统一编址的数据存储器 特殊功能寄存器(片内),访问这几个不同的逻辑空间时,采用的指令:片内外程序存储器空间-MOVC 片内数据存储器空间和SFR-MOV 片外数据存储器地址空间-MOVX,9,52对应的RAM有384Byte,其中多出的128Byte只能进行间接寻址用 而C51是通过对自定义的数据类型来区分访问的存储空间的:片内外程序存储器空间-code片内数据存储器空间和SFR-data片外数据存储器地址空间-xdata片内间接寻址区间-idata,10,存
5、储器配置(片内RAM),片内RAM 128字节(00H7FH),00H,20H,2FH,7FH,1FH,30H,80H,FFH,52子系列才有的RAM区,普通RAM区,位寻址区,工作寄存器区,SFR分布在80H-FFH其中92个位可位寻址,80H,FFH,所有的RAM区(包括位寻址区、工作寄存器区)都可以用于存放数据,故也称为数据缓存寄存器,89C51 128字节,11,00H,20H,2FH,7FH,1FH,30H,80H,FFH,52子系列才有的RAM区,普通RAM区,位寻址区,工作寄存器区,片内RAM前32个单元是工作寄存器区(00H1FH),存储器配置(片内RAM),12,00H,20
6、H,2FH,7FH,1FH,30H,80H,FFH,52子系列才有的RAM区,普通RAM区,位寻址区,工作寄存器区,片内RAM中有128个可按位寻址的位。位地址:00H7FH 分布在:20H2FH单元,存储器配置(片内RAM),13,这些可位寻址的空间,可通过执行指令直接对某一位进行操作,如置1、清0或判1、判0等,可用作软件标志位或用于位(布尔)处理。这是一般微机所不具备的,这种位寻址能力是8051所独有的。20H2FH:既可以字节操作,又可以位操作,但是要用不同的指令来区分;mov 20h,a setb 00h setb 20.0,14,存储器配置(片内RAM),89C51片内RAM 12
7、8字节(00H7FH)89C52片内RAM 256字节(00H0FFH),00H,20H,2FH,7FH,1FH,30H,80H,FFH,52子系列才有的RAM区,普通RAM区,位寻址区,工作寄存器区,SFR分布在80H-FFH其中92个位可位寻址,80H,FFH,89C51 128字节,89C52 256字节,只能直接寻址,只能寄存器间接寻址(P14),既可间接寻址,又可直接寻址,15,程序存储器,外部ROM,内部ROM(EA=1),外部ROM(EA=0),0000H,0000H,0FFFH,0FFFH,1000H,FFFFH,16,在程序存储器中,有6个单元具有特殊功能,0003H:外部中
8、断0入口。000BH:定时器0溢出中断入口。0013H:外部中断1入口。001BH:定时器1溢出中断入口。0023H:串行口中断入口。52还有002BH对应T2中断。使用时,通常在这些入口地址处存放一条绝对跳转指令,使程序跳转到用户安排的中断程序起始地址,或者从0000H起始地址跳转到用户设计的初始程序上。,0000H:8051复位后,PC0000H,即程序从0000H 开始执行指令。,17,org0000h jmpmain(跳过中断入口地址区)org0100hmain:movp1,#55h mov r0,#3fhLoop:djnzr0,loop cpla movp1,a jmpmain en
9、d,18,可寻址片外RAM 64K字节(0000HFFFFH);可寻址片外ROM 64K字节(0000HFFFFH);片内 Flash ROM 4K字节(0000H FFFH);,FFFFH,0000H,可寻址片外RAM,64K字节,FFFFH,0000H,可寻址片外ROM,64K字节,FFFH,000H,可寻址片内 Flash ROM,4K 字节,89C51,7FH,00H,片内 RAM,128字节,FFH,80H,存储器配置(片内RAM),19,堆栈:在片内RAM中,常常要指定一个专门的区域来存放某些特别的数据,它遵循先进后出和后进先出(LIFO/FILO)的原则,这个RAM区叫堆栈。,功
10、用:1)子程序调用和中断服务时CPU自动将当前PC 值压栈保存,返回时自动将PC值弹栈。2)保护现场/恢复现场3)数据传输,20,00H,20H,2FH,7FH,1FH,30H,80H,FFH,52子系列才有的RAM区,普通RAM区,位寻址区,工作寄存器区,SP栈顶,下一个进栈的数据将存在此,数据进栈,已经进栈的数据存放在此,初始 SP,复位后 SP=07H,数据进栈时:首先SP+1指向08H单元,第一个放进堆栈的数据将放进08H单元,然后SP再自动增 1,仍指着栈顶,堆栈区由特殊功能寄存器堆栈指针SP管理 堆栈区可以安排在 RAM区任意位置,一般不安排在工作寄存器区和可按位寻址的RAM区,通
11、常放在RAM区的靠后的位置。,21,从堆栈取出数据时:取出的数据是最近放进去的一个数据,也就是当前栈顶的数据。然后SP再自动减1,仍指着栈顶,00H,20H,2FH,7FH,1FH,30H,80H,FFH,52子系列才有的RAM区,普通RAM区,位寻址区,工作寄存器区,SP栈顶,当前要出栈的数据,数据出栈,SP-1指向下一个将要出栈的数据,初始 SP,堆栈区由特殊功能寄存器堆栈指针SP管理 堆栈区可以安排在 RAM区任意位置,一般不安排在工作寄存器区和可按位寻址的RAM区,通常放在RAM区的靠后的位置。,22,从堆栈取出数据时:取出的数据是最近放进去的一个数据,也就是当前栈顶的数据。然后SP再
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