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创作编号：GB8878185555334563BT9125XW创作者：凤呜大王*单片机程序程序存储空间（ROM）和数据存储空间(RAM)详解问题：STC89C52RC单片机:8K字节程序存储空间,512字节数据存储空间,内带2K 字节EEPROM存储空间;它们分别存的是什么？8K的程序存储空间是存储代码，也就是你写的程序生成的HEX文件的，相当于电脑系统的C盘。
512字节相当于内存，存储空间存储变量，像u8 x,y,z,u32 a之类的临时变量掉电后数据丢失。
2K eeprom相当于电脑系统的硬盘，数据写入后掉电不丢失。
主要是单片机在运行的过程中写入数据或者读取数据。
像设置的闹铃值，设置好了就不用每次都去设置了，保存在单片机里面，即使掉电了，设置的数据也不会丢失，只需单片机上电再读取就好了。
单片机原理及系统结构在此先详细分析51单片的存储器结构和寻址方法，再分析片外存储器的扩展，最后给出设计原理并分析系统结构。
图一：存储空间分布51单片机存储器结构分析8051单片机的存储器在物理结构上分为程序存储器空间和数据存储器空间，共有4个存储空间：片内程序存储器、片外程序存储器以及片内数据存储器、片外数据存储器空间。
这种程序存储和数据存储分开的结构形式被称为哈佛结构。
MCS-51使用哈弗结构，它的程序空间和数据空间是分开编址的，即各自有各自的地址空间，互不重叠。
所以即使地址一样，但因为分开编址，所以依然要说哪一个空间内的某地址。
而ARM （甚至是x86）这种冯诺依曼结构的MCU/CPU，它的地址空间是统一并且连续的，代码存储器/RAM/CPU寄存器，甚至PC机的显存，都是统一编址的，只是不同功能的存储器占据不同的地址块，各自为政。
MCS-51单片机存储器的配置特点①内部集成了4K的程序存储器ROM；②内部具有256B的数据存储器RAM（用户空间+SFR空间）；③可以外接64K的程序存储器ROM和数据存储器RAM。
单片机复习题库(含答案)单片机复习题库（含答案）一、单选题1. 下面哪个不是单片机的特点？A. 集成度高B. 执行速度快C. 操作简便D. 存储容量大答案：D2. 在单片机的复位电路中，常用的复位方式是：A. 程序复位B. 硬件复位C. 软件复位D. 手动复位答案：B3. 单片机中断的触发方式有以下哪几种？A. 内部触发B. 外部触发C. 软件触发D. 手动触发答案：A、B、C4. 单片机中的位操作指令是指对数据的哪一部分进行操作？A. 高字节B. 低字节C. 位D. 字节答案：C5. 单片机工作模式中，可以通过设置谁来控制单片机工作状态？A. 硬件B. 软件C. 中断D. 外部信号答案：B二、判断题1. 单片机的外部中断一般需要使用外部中断触发器。
答案：错2. 单片机的I/O口可以设置为输入、输出或者双向。
答案：对3. 单片机的Flash存储器是一种非易失性存储器。
答案：对4. 单片机的片内RAM存储器可以直接运行程序。
答案：对5. 单片机的位操作指令是指对数据的整个字节进行操作。
答案：错三、填空题1. 单片机的中断向量表一般存储在（）中。
答案：ROM2. 单片机的外部中断触发方式可以选择为（）或者（）。
答案：上升沿触发、下降沿触发3. 单片机的位操作指令是通过（）实现对数据位的读、写或者置位等操作。
答案：位地址4. 单片机的运算指令可以对（）进行算术运算或者逻辑运算。
答案：寄存器中的数据5. 单片机的GPIO口是指（）。
答案：通用输入输出口四、简答题1. 请简要解释单片机的中断工作原理。
答案：单片机在执行程序的过程中，可以根据外部或者内部的中断请求来暂停当前的工作，转而执行中断服务程序。
当中断请求触发时，单片机会保存当前的程序计数器和其它寄存器的状态，然后跳转到对应的中断服务程序。
该程序处理完中断事件后，再返回到原来的程序继续执行。
通过中断，可以提高单片机的响应速度和处理能力。
2. 请简要说明单片机的I/O口使用方法。
51单片机的基本结构51单片机是一种高性能、低功耗的微控制器，是嵌入式系统中常用的一种芯片。
它具有集成度高、易编程、可编程性强等特点，在各种电子设备中广泛应用，包括家电、工业控制、汽车电子、智能仪器等领域。
51单片机的基本结构主要包括CPU、存储器、输入输出端口、定时计数器和串口通信等部分。
1.CPU51单片机的CPU是其核心部分，负责执行指令、进行运算处理。
它通常采用哈佛结构，即指令和数据分开存储。
51单片机的CPU主要由ALU （算术逻辑单元）、寄存器组、指令寄存器、程序计数器等部分组成，能够完成基本的运算和控制功能。
2.存储器51单片机的存储器包括ROM（只读存储器）和RAM（随机存储器）。
ROM用于存储程序代码和常量数据，是只读的；RAM用于存储变量数据和临时结果，是可读写的。
在51单片机中，通常ROM用于存储程序代码和初始化数据，RAM用于存储运行时数据和临时结果。
3.输入输出端口51单片机的输入输出端口用于与外部设备进行数据交换。
它可以通过不同的接口与外部设备连接，比如并行口、串行口、通用输入输出口等。
通过输入输出端口，51单片机可以与外部设备进行数据传输和通信，实现各种功能。
4.定时计数器51单片机的定时计数器可以用于计时和计数，通常用于控制时序和频率。
在51单片机中，定时计数器可以生成各种定时中断，实现定时控制功能。
定时计数器可以根据需要设定不同的时钟源和计数模式，实现灵活的定时控制。
5.串口通信51单片机的串口通信功能可以用于与外部设备进行串行通信，比如与PC机、外围设备等进行数据传输。
串口通信包括串行口和UART（通用异步收发器），可以通过串行口进行双向数据传输。
串口通信在51单片机中广泛应用于各种通信设备和控制系统中。
总的来说，51单片机的基本结构包括CPU、存储器、输入输出端口、定时计数器和串口通信等部分，通过这些部分的组合和协作，可以实现各种功能和应用。
在实际应用中，设计人员可以根据需要对这些部分进行配置和扩展，实现更丰富的功能和性能要求。
51单片机数据存储器结构详解1、bit是在内部数据存储空间中20H..2FH区域中一个位的地址，这在DATA的20H以后以字节形式出现，可互相参照。
另外加上8051可寻址的SFR，但刚刚试过，只是00H--7FH起作用，也就是说当数据有变化时颜色变红，以后的从80H到--FFH就不是位寻址区了，是位寻址的特殊寄存器，如涉及到了可位寻址的那11个当然会有反应。
复位后，程序计数器PC的内容为0000H，内部RAM各单元的值不确定。
各功能寄存器的复位值如下：堆栈指针SP的复位值为07H，累加器ACC、寄存器B的复位值为00H，数据指针DPTR的复位值为0000H，而p0、p1、p2、p3四个口的复位值为0FFH。
其他SFR如PSW、TCON、TMOD、TL0、TH0、TL1、TH1的复位值也为00H。
2、wave中是低128字节和高128字节（0-7FH），低128字节是片内RAM区，高128字节（80-FFH）是SFR（特殊功能寄存器）bit则是位于低128字节的20H..2FH区域，即data的20H..2FH区域3、code是在0000H..0FFFFH之间的一个代码地址。
例如：ORG5000HTAB:DB22H,3BH,43H,66H,5H,6DH,88H后，CODE从5000H开始以后变成DB各位4、data是在0到127之间的一个数据存储器地址，或者加128..255范围内的一个特殊功能寄存器（SFR）地址。
两者访问的方式不同。
实际上由于PSW的复位设置PSW.3=RS0和PSW.4=RS1皆为0，所以通用工作寄存器区就是第0区，所以data的00--07H部分是与REG栏中的R0--R7对应的。
以后的则仅代表低128字节的内部RAM。
5、idata是0to255范围内的一个idata存储器地址。
idata与data 重合低128字节，有的地方只有DATA表示256字节的片内RAM，某data 是0to65535范围内的一个某data存储器地址。
《单⽚机原理与接⼝技术》（01644）⾃学考试⼤纲《单⽚机原理与接⼝技术》（01644）⾃学考试⼤纲⼀、课程性质与⽬标（⼀）课程性质和⽬标《单⽚机原理与接⼝技术》课程是⾼等教育⾃学考试综合改⾰试点汽车维修与检测专业（专升本）的⼀门专业必修课。
其任务是使考⽣获得微型计算机特别是单⽚机的基础知识．包括汇编语⾔程序设计和接⼝技术，为后续课程打下必要的基础。
（⼆）本课程的基本要求1. 了解单⽚机的组成、内部结构和特点，获得其硬件和软件的必要基础知识。
2．在初步掌握80C51单⽚机指令系统的基础上，掌握汇编语⾔程序的分析和简单的程序设计。
3．了解单⽚机常⽤的接⼝技术和初步应⽤⽅法。
（三）本课程与相关课程的联系学习本课程前，考⽣应具有⾼等数学、电⼯技术基础和电⼦技术基础的知识〃以便使考⽣顺利掌握计算⽅法和程序设计、接⼝技术等内容。
本课程为学习《数控技术机应⽤》、《可编程控制器原理与应⽤》、《热⼯测量及仪表》等课程打下基础．并将在毕业设计中得到应⽤。
⼆、课程内容和考核⽬标第⼀章计算机基础知识（⼀）学习⽬的与要求通过本章学习，应了解常⽤数制的基本概念，掌握各种进制数的转换和有符号数的表⽰⽅法。
（⼆）考核知识点与考核⽬标1、数制转换（重点）识记：⼗、⼗六进制数的表⽰。
理解：⼆进制数的表⽰。
应⽤：⼆、⼗、⼗六进制数的相互转换⽅法。
2、数制的基本概念（次重点）识记：⼗、⼗六进制数的数码、权、基数的概念。
理解：⼆进制数的数码、权、基数的概念。
应⽤：⼆、⼗、⼗六进制数的计数规则。
3、有符号数的表⽰⽅法、微型计算机概述（⼀般）识记：微型计算机系统的组成。
理解：常⽤字符（A--Z、a--z）的ASCII码。
应⽤：有符号数的原码、反码、补码的定义。
第⼆章80C51单⽚机的硬件结构（⼀）学习⽬的与要求通过本章学习，应了解单⽚机的基本组成和内部结构，特别是要掌握MCS-51的内部CPU、存储器和并⾏⼝结构，熟悉8031最⼩系统的的组成，从⽽建⽴单⽚机的总体概念。
![[物理]单片机3第三章寻址方式](https://uimg.taocdn.com/b2ca773355270722192ef7f1.webp)
MCS-51单片机存储器结构从用户的角度上，8051单片机有三个存储空间：1、片内外统一编址的64K的程序存储器地址空间（MOVC）2、256B的片内数据存储器的地址空间（MOV）3、以及64K片外数据存储器的地址空间（MOVX）在访问三个不同的逻辑空间时，应采用不同形式的指令，以产生不同的存储器空间的选通信号。
【程序内存ROM】寻址范围：0000H ~ FFFFH 容量64KBEA = 1，寻址内部ROM；EA = 0，寻址外部ROM地址长度：16位作用：存放程序及程序运行时所需的常数。
七个具有特殊含义的单元是：0000H ——系统复位，PC指向此处；0003H ——外部中断0入口000BH —— T0溢出中断入口0013H ——外中断1入口001BH —— T1溢出中断入口0023H ——串口中断入口002BH —— T2溢出中断入口【内部数据存储器RAM】物理上分为两大区：00H ~ 7FH（低128单元用户RAM 和高128单元SFR区）作用：作数据缓冲器用。
一个微处理器能够聪明地执行某种任务，除了它们强大的硬件外，还需要它们运行的软件，其实微处理器并不聪明，它们只是完全按照人们预先编写的程序而执行之。
那么设计人员编写的程序就存放在微处理器的程序存储器中，俗称只读程序存储器（ROM）。
程序相当于给微处理器处理问题的一系列命令。
其实程序和数据一样，都是由机器码组成的代码串。
只是程序代码则存放于程序存储器中。
MCS-51具有64kB程序存储器寻址空间，它是用于存放用户程序、数据和表格等信息。
（对于内部无ROM的8031单片机，它的程序存储器必须外接，空间地址为64kB，此时单片机的EA端必须接地。
强制CPU从外部程序存储器读取程序。
）对于内部有ROM的8051等单片机，正常运行时，则需接高电平，使CPU先从内部的程序存储中读取程序，当PC 值超过内部ROM的容量时，才会转向外部的程序存储器读取程序。
天津工业大学微机原理习题集第1章练习与思考题1.微型计算机硬件系统采用冯-诺依曼结构的基本内容是什么？2.CPU和MPU在概念上有什么区别？3.微机主机的组成，都包括哪些部件？4.数据总线（DB）和地址总线（AB）分别决定计算机的哪些性能？5.地址译码电路和接口的作用是什么？什么叫端口？端口与接口的概念有什么区别？6.设计算机字长为8位，求73和-65的定点表示形式；求48.37和-0.385的浮点表示形式（设阶码，尾数各占4位）。
7.在浮点表示形式中，阶码与尾数的关系是什么？8.求8421BCD码的运算①45+32 ②98+74 ③70-58 ④62-379.什么是补码运算？如何求一个数的补码？为什么计算机中的数一律都是补码形式？10.求下列各数的补码运算：①40+17 ②85+63 ③72-50 ④28-60若将上述运算看成是有符号数的运算，其真值各是多少？若将上述运算看成是无符号数的运算，其真值各是多少？它们运算后，各对标志位OV和CY有什么影响？11.如何深刻理解“计算机不识别数的属性这个重要概念”？这个概念对于指导我们学习计算机原理有哪些意义？第2章练习与思考题1.半导体存储器按功能分，可分为几种？各有什么特点？2.根据图2.2，简述执行读/写指令时，各控制信号的工作过程。
3.简述存储器芯片的地址引脚数量与存储器容量的关系。
4.什么是位扩展、字扩展、字位全扩展？各举例说明。
5.什么是动态随机存储器？其特点是什么？为什么需要刷新？对刷新周期有什么要求？6.E2PROM的特点是什么？分为几类？READY BUSY引脚的功能是什么？7.98C64A的/8.简述98C64的编程时序。
9.什么是“闪存”，用于那些场合？10.28F040有几种工作方式？每种工作方式的操作如何实现？第3章练习与思考题1.8086CPU分为EU和BIU两个部分，它们各负责什么工作？它们之间有什么联系？2.8086CPU有哪些用户可以访问的寄存器？其主要作用是什么？3.对8086存储器系统操作，为什么分为不同类型的段，并按段操作？有什么意义？都分为哪些段？如何定义一个段？4.什么是逻辑地址？什么是物理地址？5.若逻辑地址为：FFFF：0001H、00A2：37FH和B800：173FH，请求出它们的物理地址各是多少？6.若8086中，CS：IP=A000H：1000H，请画出表示地址总线引脚A19~A0的输出信号状态。
习题答案习题01．单片机是把组成微型计算机的各功能部件即（微处理器（CPU））、（存储器（ROM 和RAM））、（总线）、（定时器/计数器）、（输入/输出接口（I/O口））及（中断系统）等部件集成在一块芯片上的微型计算机。
2．什么叫单片机？其主要特点有哪些？将微处理器（CPU）、存储器（存放程序或数据的ROM和RAM）、总线、定时器/计数器、输入/输出接口（I/O口）、中断系统和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计机，称为单片微型计算机，简称单片机。
单片机的特点：可靠性高、便于扩展、控制功能强、具有丰富的控制指令、低电压、低功耗、片内存储容量较小、集成度高、体积小、性价比高、应用广泛、易于产品化等。
3. 单片机有哪几个发展阶段？（1）第一阶段（1974—1976年）：制造工艺落后，集成度低，而且采用了双片形式。
典型的代表产品有Fairchild公司的F8系列。
其特点是：片内只包括了8位CPU，64B的RAM 和两个并行口，需要外加一块3851芯片（内部具有1KB的ROM、定时器/计数器和两个并行口）才能组成一台完整的单片机。
（2）第二阶段（1977—1978年）：在单片芯片内集成CPU、并行口、定时器/计数器、RAM和ROM等功能部件，但性能低，品种少，应用范围也不是很广。
典型的产品有Intel 公司的MCS-48系列。
其特点是，片内集成有8位的CPU，1KB或2KB的ROM，64B或128B的RAM，只有并行接口，无串行接口，有1个8位的定时器/计数器，中断源有2个。
片外寻址范围为4KB，芯片引脚为40个。
（3）第三阶段（1979—1982年）：8位单片机成熟的阶段。
其存储容量和寻址范围增大，而且中断源、并行I/O口和定时器/计数器个数都有了不同程度的增加，并且集成有全双工串行通信接口。
在指令系统方面增设了乘除法、位操作和比较指令。
其特点是，片内包括了8位的CPU，4KB或8KB的ROM，128B或256B的RAM，具有串/并行接口，2个或3个16位的定时器/计数器，有5～7个中断源。
单片机程序程序存储空间（ROM）和数据存储空间(RAM)详解问题：STC89C52RC单片机:8K字节程序存储空间,512字节数据存储空间,内带2K字节EEPROM存储空间;它们分别存的是什么？8K的程序存储空间是存储代码，也就是你写的程序生成的HEX文件的，相当于电脑系统的C盘。
512字节相当于内存，存储空间存储变量，像u8 x,y,z,u32 a之类的临时变量掉电后数据丢失。
2K eeprom相当于电脑系统的硬盘，数据写入后掉电不丢失。
主要是单片机在运行的过程中写入数据或者读取数据。
像设置的闹铃值，设置好了就不用每次都去设置了，保存在单片机里面，即使掉电了，设置的数据也不会丢失，只需单片机上电再读取就好了。
单片机原理及系统结构在此先详细分析51单片的存储器结构和寻址方法，再分析片外存储器的扩展，最后给出设计原理并分析系统结构。
图一：存储空间分布51单片机存储器结构分析8051单片机的存储器在物理结构上分为程序存储器空间和数据存储器空间，共有4个存储空间：片内程序存储器、片外程序存储器以及片内数据存储器、片外数据存储器空间。
这种程序存储和数据存储分开的结构形式被称为哈佛结构。
MCS-51使用哈弗结构，它的程序空间和数据空间是分开编址的，即各自有各自的地址空间，互不重叠。
所以即使地址一样，但因为分开编址，所以依然要说哪一个空间内的某地址。
而ARM（甚至是x86）这种冯诺依曼结构的MCU/CPU，它的地址空间是统一并且连续的，代码存储器/RAM/CPU寄存器，甚至PC机的显存，都是统一编址的，只是不同功能的存储器占据不同的地址块，各自为政。
MCS-51单片机存储器的配置特点①内部集成了4K的程序存储器ROM；②内部具有256B的数据存储器RAM（用户空间+SFR空间）；③可以外接64K的程序存储器ROM和数据存储器RAM。
从物理结构的角度讲，51单片机的存储系统可以分为四个存储空间：既片内ROM，RAM和片外ROM、RAM。
单片机的存储器有几种？多存放何种内容和信息？
答:单片机的存储器有程序存储器ROM与数据存储器RAM两种。
这两种存储器在使用上是严格区分的，不得混用。
程序存储器存放程序指令，以及常数，表格等；而数据存储器则存放缓冲数据。
MCS-51单片机存储器的结构有哪几部分？
答：MCS-51单片机存储器的结构共有3部分：
一是程序存储器
二是内部数据存储器
三是外部数据存储器
MCS-51单片机的存储器分为哪几类？
答：MCS-51单片机的存储器可分为5类：程序存储器、内部数据存储器、特殊功能寄存器、位地址空间、外部数据存储器。
程序存储器用于存放什么内容？它可寻址的地址空间是多少？
答：程序存储器用于存放编号的程序和表格常数
程序存储器以程序计数器PC作地址指针
由于MCS-51单片机的程序计数器为16位，因此可寻直的地址为64KB。
MCS-51单片机复位后，对系统有何要求？
答：单片机复位后，程序计数器PC的内容为0000H，所以系统必须从0000H单元开始取指令来执行程序。
0000H单元是系统的起始地址，一般在该单元存放一条绝对跳转指令（LJMP）
而用户设计的主程序，则从跳转后的地址开始安放。
MCS-51单片机内部数据存储器是怎样设置的？
答：MCS-51单片机内部有128个字节的数据存储器，内部RAM编址为00H~7FH。
MCS-51对其内部的RAM存储器有很丰富的操作指令，方便了程序设计。
单片机内部数据存储器的特点是什么？
答：工作寄存器和数据存储器是统一编址的，这是单片机内部存储器的主要特点。
什么是堆栈？MCS-51单片机的堆栈怎样设置的？
答：程序设计时，往往需要一个后进先了的RAM区，以保存CPU的现场。
这种后进先出的缓冲区，就称为堆栈。
MCS-51单片的堆栈原则上设在内部RAM的任意区域内。
但是，一般设在31H~7FH的范围之间，栈顶的位置由栈指针SP指出。
什么是特殊功能寄存器？
答：特殊功能寄存器是用来对片内各功能模块进行管理、控制、监视的控制寄存器和状态寄存器，是一个特殊功能的RAM区。
MCS-51单片机特殊功能寄存器的作用是什么？
答：特殊功能寄存器的作用是对片内各功能模块进行管理、控制和监视。
MCS-51单片机特殊功能寄存器是怎样设置的？
答：MCS-51单片机内的I/O口锁存器、定时器、串行口缓冲器以及各种控制寄存器和状态寄存器都以特殊功能寄存器的形式出现。
它们位于片内数据存储器之上，离散地分布在80H~FFH的地址空间范围内。
MCS-51单片特殊功能寄存器有多少？
答：MCS-51单片机特殊功能寄存器的总个数为26个。
其中有12个可以位寻址，用户可以通过位功能标记对这12个寄存器的任意一个有效位进行操作。
程序计数器PC的应用特性是什么？
答：程序计数器PC用于安放下一条将要执行的指令地址，是一个16位专用寄存器。
可寻址范围为0-65535（64KB），PC在物理上是独立的，不属于SFR。
堆栈指针SP的应用特性是什么？
答：SP是一个8位专用寄存器，它批示出堆栈顶部在内部RAM块中的位置。
系统复位后，SP初始化为07H，实际上堆栈是由08H单元开始的。
考虑08H~1FH单元分别属于工作寄存器区1~3，若在程序设计中用到这些区，则最好把SP值改值为1FH或更大的值。
MCS-51的堆栈是向上生成的，若SP=60H，CPU执行一和调用指令或者响应中断后，PC进栈，PCL保护到61H，PCH保护到62H，SP=62H。
堆栈指针SP的应用特性是什么？
答：SP是一个8位专用寄存器，它批示出堆栈顶部在内部RAM块中的位置。
系统复位后，SP初始化为07H，实际上堆栈是由08H单元开始的。
考虑08H~1FH单元分别属于工作寄存器区1~3，若在程序设计中用到这些区，则最好把SP值改值为1FH或更大的值。
MCS-51的堆栈是向上生成的，若SP=60H，CPU执行一和调用指令或者响应中断后，PC进栈，PCL保护到61H，PCH保护到62H，SP=62H。
