51單片機存儲器結構介紹（2）

數據存儲器也稱(chēng)為隨機存取數據存儲器。數據存儲器分為內部數據存儲和外部數據存儲。MCS-51內部RAM有128或256個(gè)字節的用戶(hù)數據存儲（不同的型號有分別），片外最多可擴展64KB的RAM，構成兩個(gè)地址空間，訪(fǎng)問(wèn)片內RAM用“MOV”指令，訪(fǎng)問(wèn)片外RAM用“MOVX”指令。它們是用于存放執行的中間結果和過(guò)程數據的。MCS-51的數據存儲器均可讀寫(xiě)，部分單元還可以位尋址。
MCS-51單片機的內部數據存儲器在物理上和邏輯上都分為兩個(gè)地址空間，即：
數據存儲器空間（低128單元）；
特殊功能寄存器空間（高128單元）；
這兩個(gè)空間是相連的，從用戶(hù)角度而言，低128單元才是真正的數據存儲器。下面我們就來(lái)詳細的與大家講解一下：
低128單元：
片內數據存儲器為8位地址，所以最大可尋址的范圍為256個(gè)單元地址，對片外數據存儲器采用間接尋址方式，R0、R1和DPTR都可以做為間接尋址寄存器，R0、R1是8位的寄存器，即R0、R1的尋址范圍最大為256個(gè)單元，而DPTR是16位地址指針，尋址范圍就可達到64KB。也就是說(shuō)在尋址片外數據存儲器時(shí)，尋址范圍超過(guò)了256B，就不能用R0、R1做為間接尋址寄存器，而必須用DPTR寄存器做為間接尋址寄存器。

從上圖中我們可以看到，8051單片機片內RAM共有256個(gè)單元（00H-FFH），這256個(gè)單元共分為兩部分。其一是地址從00H—7FH單元（共128個(gè)字節）為用戶(hù)數據RAM。從80H—FFH地址單元（也是128個(gè)字節）為特殊寄存器（SFR）單元。從下圖中可清楚地看出它們的結構分布。

1、通用寄存器區（00H-1FH）
在00H—1FH共32個(gè)單元中被均勻地分為四塊，如下圖，每塊包含八個(gè)8位寄存器，均以R0—R7來(lái)命名，我們常稱(chēng)這些寄存器為通用寄存器。這四塊中的寄存器都稱(chēng)為R0—R7，那么在程序中怎么區分和使用它們呢？聰明的INTEL工程師們又安排了一個(gè)寄存器——程序狀態(tài)字寄存器（PSW）來(lái)管理它們，CPU只要定義這個(gè)寄存的PSW的D3和D4位（RS0和RS1），即可選中這四組通用寄存器。對應的編碼關(guān)系如下表所示。惹程序中并不需要用4組，那么其余的可用做一般的數據緩沖器，CPU在復位后，選中第0組工作寄存器。


2、位尋址區（20H-2FH）
片內RAM的20H—2FH單元為位尋址區，既可作為一般單元用字節尋址，也可對它們的位進(jìn)行尋址。位尋址區共有16個(gè)字節，128個(gè)位，位地址為00H—7FH。位地址分配如下表所示：


CPU能直接尋址這些位，執行例如置“ 1”、清“0”、求“反”、轉移，傳送和邏輯等操作。我們常稱(chēng)MCS-51具有布爾處理功能，布爾處理的存儲空間指的就是這些為尋址區。
3、用戶(hù)RAM區（30H-7FH）
在片內RAM低128單元中，通用寄存器占去32個(gè)單元，位尋址區占去16個(gè)單元，剩下的80個(gè)單元就是供用戶(hù)使用的一般RAM區了，地址單元為30H-7FH。對這部份區域的使用不作任何規定和限制，但應說(shuō)明的是，堆棧一般開(kāi)辟在這個(gè)區域。