第8章 STC89C52单片机存储器扩展

STC单片机内部扩展RAM的应用RAM是用来在程序运行中存放随机变量的数据空间，51单片机默认的内部RAM只有128字节，52单片机增加至256字节，STC89C52增加到512字节，STC89C54、55、58、516等增加到1280字节，对于编程者来说，一个芯片的RAM越多，写起程序来就越容易得心应手，不会总考虑RAM不够用而担心这担心那，连过多的变量都不敢定义。

在前面我们写程序时曾讲到过，如果定义一个变量后，不对这个变量进行初始化，这个变量默认的初值就是0，其实这个结论是需要一定的条件的，在用KEIL编写程序时，总程序中所有变量占用的字节之和小于128字节，并且存储器模式为small模式的前提下，对定义的变量不进行初始化时，编译器会默认将变量值设定为0。

一旦程序中的总变量超过128字节，必须对所有变量进行初始化，否则，没有被初始化的变量默认值将是不确定的。

当变量总和超过128字节时，必须还要在编译器中重新设定存储器的存储模式，存储器模式一共有3种，分别为small、compact和large模式，在KEIL编译器中有选项可进行选择，选项表如图4.4.1所示。

它决定了没有明确指定存储类型的变量、函数参数等数据的默认存储区域。

如果在某些函数中需要使用非默认的存储模式，也可以使用关健字直接说明。

下面对这三种模式分别做介绍。

1. small模式small模式中，所有缺省变量参数均装入单片机内部128字节RAM中，当定义类似如：uchar a; float b;等变量时，这些变量都装入内部128字节RAM中。

使用该模式的优点是访问速度快，缺点是空间有限，而且是对堆栈的空间分配比较少，难以把握，碰到需要递归调用的时候需要小心。

所以这种模式只适用于小程序。

2. compact模式compact模式中，所有缺省变量均位于单片机内部256字节RAM 中，和在small模式中使用关健字pdata来定义变量的效果相同，如：uchar pdata a[100];在该种模式下，程序总变量不得超过256字节，对于只有128字节的单片机，使用此模式定义变量超过128字节时，程序将出错。

STC89C52单片机用户手册一、概述STC89C52 单片机是一款高性能、低功耗的 8 位微控制器，具有丰富的片内资源和强大的功能，广泛应用于各种电子设备和控制系统中。

二、主要特点1、增强型 8051 内核，指令代码完全兼容传统 8051 单片机。

2、工作电压范围宽，可在 38V 55V 之间正常工作。

3、片内集成 8K 字节的 Flash 程序存储器，可反复擦写 1000 次以上。

4、 512 字节的片内数据存储器（RAM）。

5、拥有 32 个可编程的 I/O 口，方便连接外部设备。

6、 3 个 16 位定时器/计数器，可用于定时、计数和脉冲宽度测量等功能。

7、 8 个中断源，包括 2 个外部中断、3 个定时器中断和 2 个串行口中断，具有两级中断优先级。

8、全双工串行通信接口（UART），可方便地与其他设备进行通信。

三、引脚功能1、 VCC：电源正极，接＋5V 电源。

2、 GND：电源地。

3、 P0 口：8 位漏极开路双向 I/O 口，作为地址/数据总线分时复用口。

4、 P1 口：8 位准双向 I/O 口，具有内部上拉电阻。

5、 P2 口：8 位准双向 I/O 口，作为高 8 位地址总线。

6、 P3 口：8 位准双向 I/O 口，具有第二功能。

例如，P30 为串行输入口（RXD），P31 为串行输出口（TXD）等。

四、存储结构1、程序存储器STC89C52 单片机的程序存储器空间为 8K 字节，地址范围为0000H 1FFFH。

用于存放用户编写的程序代码。

2、数据存储器数据存储器分为内部数据存储器和外部数据存储器。

内部数据存储器包括低 128 字节的 RAM（地址范围为 00H 7FH）和高 128 字节的特殊功能寄存器（SFR，地址范围为 80H FFH）。

外部数据存储器最大可扩展至 64K 字节。

五、时钟与复位1、时钟电路STC89C52 单片机可以使用内部时钟和外部时钟。

内部时钟通过在XTAL1 和 XTAL2 引脚之间连接晶振和电容来产生时钟信号。

STC单片机内部扩展RAM的应用作者：郭天祥来源：原创更新时间：2008-11-27 21:19:35 浏览次数：5803RAM是用来在程序运行中存放随机变量的数据空间，51单片机默认的内部RAM只有128字节，52单片机增加至256字节，STC89C52增加到512字节，STC89C54、55、58、516等增加到1280字节，对于编程者来说，一个芯片的RAM越多，写起程序来就越容易得心应手，不会总考虑RAM不够用而担心这担心那，连过多的变量都不敢定义。

在前面我们写程序时曾讲到过，如果定义一个变量后，不对这个变量进行初始化，这个变量默认的初值就是0，其实这个结论是需要一定的条件的，在用KEIL编写程序时，总程序中所有变量占用的字节之和小于128字节，并且存储器模式为small模式的前提下，对定义的变量不进行初始化时，编译器会默认将变量值设定为0。

一旦程序中的总变量超过128字节，必须对所有变量进行初始化，否则，没有被初始化的变量默认值将是不确定的。

当变量总和超过128字节时，必须还要在编译器中重新设定存储器的存储模式，存储器模式一共有3种，分别为small、compact和large模式，在KEIL编译器中有选项可进行选择，选项表如图4.4.1所示。

它决定了没有明确指定存储类型的变量、函数参数等数据的默认存储区域。

如果在某些函数中需要使用非默认的存储模式，也可以使用关健字直接说明。

下面对这三种模式分别做介绍。

1. small模式small模式中，所有缺省变量参数均装入单片机内部128字节RAM中，当定义类似如：uchar a; float b;等变量时，这些变量都装入内部128字节RAM中。

使用该模式的优点是访问速度快，缺点是空间有限，而且是对堆栈的空间分配比较少，难以把握，碰到需要递归调用的时候需要小心。

所以这种模式只适用于小程序。

2. compact模式compact模式中，所有缺省变量均位于单片机内部256字节RAM中，和在small模式中使用关健字pdata 来定义变量的效果相同，如：uchar pdata a[100];在该种模式下，程序总变量不得超过256字节，对于只有128字节的单片机，使用此模式定义变量超过128字节时，程序将出错。

STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器（FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。

该器件采用ATMEL 搞密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

单片机总控制电路如下图4—1：图4—1单片机总控制电路1.时钟电路STC89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚RXD和TXD分别是此放大器的输入端和输出端。

时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。

内部方式的时钟电路如图4—2(a) 所示，在RXD和TXD引脚上外接定时元件，内部振荡器就产生自激振荡。

定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。

晶体振荡频率可以在1.2～12MHz之间选择，电容值在5～30pF之间选择，电容值的大小可对频率起微调的作用。

外部方式的时钟电路如图4—2（b）所示，RXD接地，TXD接外部振荡器。

对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方波信号。

片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟P1和P2，供单片机使用。

示，RXD接地，TXD接外部振荡器。

对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方波信号。

片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟P1和P2，供单片机使用。

RXD接地，TXD接外部振荡器。

对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方波信号。

片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟P1和P2，供单片机使用。

（a）内部方式时钟电路（b）外部方式时钟电路图4—2时钟电路2.复位及复位电路（1）复位操作复位是单片机的初始化操作。

其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。

除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键重新启动。

单片机存储器扩展（一）引言：本文将介绍单片机存储器扩展的相关知识。

随着嵌入式系统的广泛应用，单片机存储器的容量与速度已经成为设计者需要关注的重要因素。

本文将从硬件接口、存储器架构、存储器类型、扩展方法和优化技巧等方面对单片机存储器扩展进行详细阐述，以帮助读者更好地理解和应用。

正文：一、硬件接口1. 单片机存储器接口简介2. 存储器接口的引脚功能和工作方式3. 存储器接口的电气特性和信号波形4. 存储器接口的时序要求5. 存储器接口的常见问题及解决方法二、存储器架构1. 存储器架构的基本概念和分类2. 存储器的地址空间和寻址方式3. 存储器的读写操作和存储器的数据存取速度4. 存储器的错误控制和纠错编码5. 存储器架构的优化和性能评估三、存储器类型1. 随机存储器（RAM）的特点与应用场景2. 只读存储器（ROM）的特点与应用场景3. 快闪存储器（Flash）的特点与应用场景4. 嵌入式存储器（EEPROM）的特点与应用场景5. 外部存储器（SDRAM、NAND Flash等）的特点与应用场景四、扩展方法1. 存储器扩展的基本原理和方法2. 存储器扩展的硬件设计与布局3. 存储器扩展的软件配置与编程4. 存储器扩展的常见问题及解决方法5. 存储器扩展的性能评估和优化技巧五、优化技巧1. 存储器容量优化技巧2. 存储器访问速度优化技巧3. 存储器功耗优化技巧4. 存储器接口信号完整性优化技巧5. 存储器调试与故障排查技巧总结：通过本文的介绍，读者可以了解到单片机存储器扩展的必要性和相关知识。

硬件接口、存储器架构、存储器类型、扩展方法和优化技巧是实现存储器扩展的关键点。

正确理解和应用这些知识，可以帮助设计者实现更高容量、更高速度和更可靠性的嵌入式系统。

在实际应用中，还需要根据具体的需求和限制进行合理的选择和优化，以达到系统性能的最优化。

STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器（FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。

该器件采用ATMEL 搞密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

单片机总控制电路如下图4—1：图4—1单片机总控制电路1.时钟电路STC89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚RXD和TXD分别是此放大器的输入端和输出端。

时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。

内部方式的时钟电路如图4—2(a) 所示，在RXD和TXD引脚上外接定时元件，内部振荡器就产生自激振荡。

定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。

晶体振荡频率可以在1.2～12MHz之间选择，电容值在5～30pF之间选择，电容值的大小可对频率起微调的作用。

外部方式的时钟电路如图4—2（b）所示，RXD接地，TXD接外部振荡器。

对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方波信号。

片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟P1和P2，供单片机使用。

示，RXD接地，TXD接外部振荡器。

对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方波信号。

片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟P1和P2，供单片机使用。

RXD接地，TXD接外部振荡器。

对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方波信号。

片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟P1和P2，供单片机使用。

（a）内部方式时钟电路（b）外部方式时钟电路图4—2时钟电路2.复位及复位电路（1）复位操作复位是单片机的初始化操作。

其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。

除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键重新启动。

引言概述：单片机存储器扩展是指通过扩展外部存储器的容量和功能，提升单片机的数据存储能力和处理能力。

在嵌入式系统中，存储器扩展对于应用程序的开发和数据处理至关重要。

本文将对单片机存储器扩展进行详细的介绍和分析。

正文内容：一、存储器扩展的背景1.单片机存储器的局限性2.存储器扩展的必要性3.存储器扩展的优势和应用领域二、存储器扩展的原理1.外部存储器的介绍2.存储器扩展的工作原理3.存储器扩展的硬件接口和协议三、存储器扩展的方案选择1.存储器类型的选择（闪存、SD卡、EEPROM等）2.存储器容量的选择3.存储器速度和功耗的考虑四、存储器扩展的设计与实现1.存储器扩展的硬件设计a.存储器接口电路设计b.总线控制电路设计c.存储器地质和数据线的设计2.存储器扩展的软件设计a.存储器访问的驱动程序设计b.存储器管理的数据结构设计c.存储器扩展的应用程序开发五、存储器扩展的应用案例1.嵌入式系统中的存储器扩展a.扩展存储器实现数据存储和处理的案例b.存储器扩展用于图像处理的案例c.存储器扩展用于音频处理的案例2.其他领域中的存储器扩展应用a.存储器扩展在智能家居中的应用b.存储器扩展在工业控制中的应用c.存储器扩展在医疗设备中的应用总结：单片机存储器扩展是提升嵌入式系统存储容量和处理能力的重要方案。

通过选择合适的存储器类型、容量和速度，设计合理的硬件和软件方案，实现存储器扩展的目标。

应用案例表明，存储器扩展在多个领域都有广泛应用的潜力。

通过对存储器扩展的研究和开发，将为未来的嵌入式系统提供更强大的数据存储和处理能力。

STC89C52单片机详细介绍
STC89C52单片机采用基于MCS-51指令集的兼容内核，具有8位宽的
数据总线和16位宽的地址总线。

它的时钟频率可达到12MHz，能够提供
高速运行和响应的能力。

此外，STC89C52还具有丰富的外设接口和功能
模块，可以满足各种应用的需求。

STC89C52单片机内置了8KB的闪存程序存储器，可以用于存储应用
程序代码。

闪存存储器具有非易失性，可以在断电情况下保持数据的完整性。

此外，STC89C52还包含了256字节的RAM存储器，可以用于存储临
时数据和变量。

STC89C52的IO口资源丰富，包括32个GPIO口和5个外部中断引脚。

GPIO口可以配置为输入或输出模式，可以与外部传感器、显示器、打印
机等设备进行数据交互。

外部中断引脚可以用于检测外部事件的触发，例
如按键输入或传感器信号。

STC89C52单片机还具有良好的软件开发和调试支持。

它支持多种开
发环境、编程语言和开发工具，如Keil C51、IAR Embedded Workbench 等。

此外，STC89C52还支持在线调试和仿真，方便开发人员进行程序调
试和性能优化。

总的来说，STC89C52单片机是一款强大、灵活、高性能的8位微控
制器，具有广泛的应用领域和丰富的功能特性。

它适用于各种嵌入式系统
和智能设备，如工业控制、智能家居、汽车电子和消费电子等领域。

stc89c52rc单片机结构STC89C52RC单片机是一种高性能、低功耗的8位单片机，它是由STC公司推出的一款单片机。

其特点是有ISP（In-System Programming）在线编程功能，可以不用拆下芯片，就能使用ISP编程器进行在线编程，提高了单片机的使用效率。

下面就分步骤来阐述STC89C52RC单片机的结构。

第一步，CPU结构STC89C52RC单片机的CPU结构是基于哈佛结构的，其中包括AUC （程序地址计数器）、程序存储器ROM、数据存储器RAM、存储器控制器、总线控制器等部分。

其中AUC具有16位地址，可以寻址的最大空间是64K字节，程序存储器ROM和数据存储器RAM都可以扩展。

第二步，I/O口结构该单片机的I/O口结构包括32个外部I/O口和8个内部I/O口，其中外部I/O口可以连接外部LED、晶振、按键等外设，内部I/O口是可复用的，可以连接CMOS输出器等。

第三步，时钟和定时器的结构STC89C52RC单片机采用了12MHz的晶振，提供了三个定时器，其中Timer0和Timer1是16位定时器/计数器。

Timer2是8位的定时器/计数器，同时还有一个定时器0的16位增量计数器TMOD。

第四步，中断系统结构STC89C52RC单片机的中断系统结构采用了可编程中断控制器（PIC）。

理论最大的中断来源可以达到32个。

同时，该单片机还有5个中断优先级，可以分别分配不同的优先级，以便按照用户优先级来控制中断服务。

第五步，ISP编程结构该单片机的ISP编程结构采用了串行通讯口SI0，除了可以进行在线编程外，还可以通过ISP编程器实现单片机的测试和校验。

综上所述，STC89C52RC单片机结构包括CPU结构、I/O口结构、时钟和定时器的结构、中断系统结构和ISP编程结构。

其具有低功耗、高性能、编程效率高等特点，被广泛应用于计算机辅助设计、智能控制、电子电路自动化等领域。

STC89C52单片机详细介绍首先，STC89C52具有高性能和大容量的特点。

它采用了一种高速的8位CPU核心，主频可以高达12MHz，具有较高的运算速度。

同时，STC89C52的存储器容量也非常大，包括8KB的可编程闪存和256字节的RAM，可以满足复杂程序的存储需求。

其次，STC89C52具有丰富的外设接口和功能。

它提供了许多通用I/O 口、多个串行口、多个定时器和脉冲宽度调制输出等功能。

这些外设和功能可以满足不同应用的需求，如LED显示、数码管控制、按键输入、传感器接口等。

此外，STC89C52具有低功耗的特点。

它采用了低功耗工艺和智能唤醒机制，可以在待机模式下降低功耗。

这使得STC89C52在依赖电池供电的系统中具有很好的应用潜力，如智能家居、传感器网络等。

STC89C52的硬件结构包括多个功能块，其中最重要的是CPU核心、存储器、定时器和外设接口。

CPU核心是STC89C52的控制中心，负责指令的执行和数据的处理。

存储器包括程序存储器和数据存储器，用于存储程序和数据。

定时器用于产生定时和计数信号，可以实现延时和定时功能。

外设接口提供了与外部设备的连接，使得STC89C52可以与其他设备进行数据交换和通信。

STC89C52的应用非常广泛。

它可以用于各种电子设备的控制和处理，如家用电器、机器人、工业控制等。

此外，由于STC89C52具有丰富的外设接口和功能，它还可以用于各类传感器网络、嵌入式系统、智能监控等领域。

总结起来，STC89C52作为一种高性能的单片机，具有高速、大容量、低功耗和多种功能。

它的硬件结构包括CPU核心、存储器、定时器和外设接口，广泛应用于各类电子设备和工控系统中。

无论是家用电器还是工业控制，STC89C52都能提供高性能和灵活的解决方案。