80C51的存储器组织

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80C51单片机的特殊功能寄存器（SFR）
部分特殊功能寄存器介绍
累加器ACC（E0H）： 用A作为ACC的助记符。 用于存放第一个操作数及运算结果 寄存器B（F0H）：
在乘法指令中，B用于存放乘数和乘积的高8位。
在除法指令中用于存放除数和余数。 在其它指令中用作一般的寄存器或RAM单元。
80C51的存储器组织
CPU访问片内、片外统一编址的64K程序存储器用MOVC指令；
访问片外64K的数据存储器用MOVX指令；访问片内256字节 的数据存储器用MOV指令。
MCS-51 单片机
片内 RAM 128B
片内 ROM 4KB
片外 ROΒιβλιοθήκη Baidu 64KB
片外 RAM 64KB
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80C51单片机的程序存储器配置
80C51单片机的数据存储器配置
通用RAM区(30H-7FH) 一般用于堆栈和数据缓冲。
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80C51单片机的特殊功能寄存器（SFR）
80C51基本型中设置了21个特殊功能功能寄存器，
分布在80H～FFH的地址R空间。见教材P35-P36，
表2.4。 只能用直接寻址方式。 有11个具有位寻址能力。11个SFR的字节地址正 好能被8整除。有效的位地址共有83个。
程序存储器的保留存储单元
存储单元 0000H~0002H 0003H~000AH 000BH~0012H 0013H~001AH 001BH~0022H 0023H~002AH 002BH 保留目的 复位后初始化引导程序 外部中断 0 定时器 0 溢出中断 外部中断 1 定时器 1 溢出中断 串行口中断 定时器 2 中断（8052 才有）
如有溢出，即运算结果超出-128 ～+127的范围时，OV=1； 无溢出时，OV=0。
可用位寻址方式访问其各位。
RAM位寻址区位地址见教材P34，表2.3。 这些可寻址位，通过执行指令可直接对某一位操作， 如置1、清0、判断转移等。 位寻址是80C51的一个重要特点。
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80C51单片机的数据存储器配置
位寻址区(20H-2FH)
字节地址 2FH 2EH 2DH 2CH 2BH 2AH 29H 28H 27H 26H 25H 24H 23H 22H 21H 20H MSB 7F 77 6F 67 5F 57 4F 47 3F 37 2F 27 1F 17 1F 07 7E 76 6E 66 5E 56 4E 46 3E 36 2E 26 1E 16 1E 06 7D 75 6D 65 5D 55 4D 45 3D 35 2D 25 1D 15 0D 05 位地址 7C 74 6C 64 5C 54 4C 44 3C 34 2C 24 1C 14 0C 04 7B 73 6B 63 5B 53 4B 43 3B 33 2B 23 1B 13 0B 03 7A 72 6A 62 5A 52 4A 42 3A 32 2A 22 1A 12 0A 02 79 71 69 61 59 51 49 41 39 31 29 21 19 11 09 01 LSB 78 70 68 60 58 50 48 40 38 30 28 20 18 10 08 00 15/31
80C51单片机的数据存储器配置
工作寄存器区、位寻址区、通用RAM区
80C51单片机的特殊功能寄存器（SFR） 蜂鸣器、继电器的原理及操作
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教学要求
掌握片内外程序存储器的选择及特殊保留单元的
作用 掌握工作寄存器区、位寻址区、通用RAM区的地 址空间划分 理解特殊功能寄存器的功能及其所在地址空间
00H 01H 08H 09H 10H 11H
03H 04H 05H 06H 07H 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH 13H 14H 15H 16H 17H
13/31 1BH 1CH 1DH 1EH 1FH
3
1
1
18H 19H 1AH
80C51单片机的数据存储器配置
位寻址区(20H-2FH) 位寻址区有16个单元，每个单元8位，共128位。位地 址为00H-7FH。
SFR P3 位地址及字节地址表 B7 B6 B5 B4
IE P2 SBUF SCON P1 TH1 TH0 TL1 TL0 TMOD TCON PCON DPH DPL SP P0 87 86 85 84 GATE 8F TF1 SMOD C/T 8E TR1 / M1 8D TF0 / M0 8C TR0 /
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回 顾
数码管显示某字符，需输入相应的字型码。 扩展：锁存器可实现对单片机I/O口的扩展。 锁存端
高电平，直通方式； 锁存端低电平，锁存。
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教学内容
80C51单片机的程序存储器配置
片内与片外程序存储器的选择 程序存储器低端的特殊单元 程序存储器中的指令代码及其观察
PC中内容变化轨迹决定程序流程。当顺序执行程 序时自动加1；执行转移程序或子程序、中断子程
序调用时，自动将其内容更改成所要转移的目的
地址。 PC的计数宽度决定了程序存储器的地址范围。PC 为16位，故可对64KB（=216B）寻址。
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80C51单片机的程序存储器配置
80C51单片机片内、外程序存储器
GATE 8B IE1 GF1
C/T 8A IT1 GF0
M1 89 IE0 PD
M0 88 IT0 IDL
89 88 87 83 82 81 18/31
83
82
81
80
80
80C51单片机的特殊功能寄存器（SFR）
80C51单片机的特殊功能寄存器
符号 *ACC *PSW *P0 *P1 DPTR *IE TMOD TH1 *SCON *IP 地址 累加器 E0H 程序状态字 D0H P0 锁存器 80H P1 锁存器 90H 数据指针(高 8 位 DPH 83H 低 8 位 DPL) 82H A8H 中断允许控制寄存器 定时器/计数器工作 方式寄存器 定时器 / 计数器 1( 高 字节) 串行口控制寄存器 中断优先级控制寄存 器 89H 8DH 98H B8H 名称 符号 *B SP *P2 *P3 TL0 *TCON TH0 TL1 SBUF PCON 名称 B 寄存器 栈指针 P2 锁存器 P3 锁存器 定时器/计数器 0(低字节) 定时器 / 计数器控 制寄存器 定时器/计数器 0(高字节) 定时器/计数器 1(低字节) 串行数据缓冲器 电源控制及波特 率选择寄存器 地址 F0H 81H A0H B0H 8AH 88H 8CH 8BH 99H 87H
回 顾
80C51单片机的CPU：运算器、控制器、其它寄存器 80C51的时钟：外部时钟、内部时钟；一个机器周期包含12 个时钟周期 80C51的复位：上电复位、按键复位；复位后，PC：0000H， RAM：随机值，SFR（特殊功能寄存器）：除P0~P3=FFH， SP=07H外，其他所有的有效位为0。 P0、P1、P2、P3 作为输出口时，P0口需要外接上拉电阻，其它端口不需要 作为输入口时，要先向端口锁存器写入1，再进行读取 P0口分时复用的低8位地址/数据总线；P2口高8位地址总 线；P1口单一的I/O；P3口具有第二功能。
80C51从片内ROM 和片外ROM取指的 速度相同。 0FFFH 单片机内部 程序存储器 （4KB）
片外程序存储器 （最大64KB） 0FFFH 0000H
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0000H
80C51单片机的程序存储器配置
80C51单片机利用 EA 引脚确定访问片内的还是
片外的程序存储器。
当 EA=“1”时：
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80C51单片机的程序存储器配置
程序存储器中的指令代码
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80C51单片机的数据存储器配置
片内RAM共128字 节，分成工作寄 存器区、位寻址 区、通用RAM区； 片外RAM地址空间 与片内RAM地址空 的低地址重叠， 用不同的指令及 寻址方式区分， 访问片外RAM时， RD或WR有效。
执行加法（减法）运算指令时，如运算结果的低半字节（D3） 向高半字节有进位（借位），AC=1；否则，AC=0。
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80C51单片机的特殊功能寄存器（SFR）
部分特殊功能寄存器介绍 PSW各位的含义：
FO位（PSW.5)：用户标志。
由用户自己定义、置位、复位，以作为软件标志。
RS0、RS1位（PSW.3和PSW.4）：工作寄存器组选择控制位。
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80C51单片机的特殊功能寄存器（SFR）
部分特殊功能寄存器介绍 PSW程序状态寄存器（D0H）：
PSW包含了程序执行后的状态信息，供程序查询 或判断用。
RS1和RS0位用来设定当前工作寄存器组。
PSW的格式：
PSW D7 （D0H） CY D6 AC D5 F0 D4 D3 D2 RS1 RS0 OV D1 — D0 P
80C51的PC在0000～0FFFH范围内执行片内ROM中的程 序，当指令地址超过0FFFH 后就自动转向片外ROM中
取指令。
当 EA=“0”时：
80C51片内ROM不起作用，CPU只能从片ROM/EPROM中 取指令。可以从0000H开始寻址。
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80C51单片机的程序存储器配置
LSB F1 E1 D1 F1 B9 B1 A9 ET0 A1 99 TI 91 F0 E0 D0 P B8 B0 A8 EX0 A0 98 RI 90
字节地址 F0 E0 D0 B8 B0 A8 A0 99 98 90 8D 8C 8B 8A
80C51单片机的特殊功能寄存器（SFR）
RS1 RS0
掌握蜂鸣器、继电器的工作原理及编程操控方法
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80C51的存储器组织
80C51单片机的存储器结构特点之一是将程序存 储器和数据存储器分开（哈佛结构），并有各 自的访问指令。
片内程序存储器 程序存储器ROM 80C51存储器 数据存储器RAM 片内数据存储器 片外数据存储器
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片外程序存储器
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80C51单片机的特殊功能寄存器（SFR）
部分特殊功能寄存器介绍 PSW各位的含义：
CY位（PSW.7）：进（借）位标志位。
执行加法（减法）运算指令时，如运算结果最高位（D7）向前 有进位（借位），CY=1；否则，CY=0。
在位操作指令中，CY位是布尔累加器，用C表示。
AC位（PSW.6）：半进位标志位（辅助进位标志）。
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S
F B ACC PSW IP
R F7 E7 D7 CY BF AF EA A7 9F SM0 97 A6 9E SM1 96 F6 E6 D6 AC BE AE
MSB F5 E5 D5 F0 BD AD A5 9D SM2 95
位地址/位定义 F4 E4 D4 BC AC ES A4 9C REN 94 F3 E3 D3 BB B3 AB ET1 A3 9B TB8 93 F2 E2 D2 OV BA B2 AA EX1 A2 9A RB8 92
00H 1FH 30H 通用 RAM区 7FH SFR区 80H 工作 寄存器区 位寻址区 20H 2FH 外部 RAM 64K 0000H
直接 寻址访问 FFH RD WR
FFFFH
片内RAM及SFR
片外RAM
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80C51单片机的数据存储器配置
工作寄存器区（00H-1FH）
由四组（32个）工作寄存器组成，每组8个寄存器（R0R7），共占32个单元。见教材P33，表2.2。 通过程序状态寄存器 PSW中RS1、RS0两位设定来选择CPU的 当前工作寄存器组。复位时，第0组为当前的工作寄存器。 若不需要四组，则其余可作为一般RAM单元。 组 0 1 2 RS1 0 0 1 RS0 0 1 0 R0 R1 R2 02H 0AH 12H R3 R4 R5 R6 R7
用户程序改变RS0和RS1的值，以切换当前选用的工作寄存器组。
RS0，RS1的组合关系见教材P23。 上电复位时，（RS0）=（RS1）=0，CPU自然选择第0组为当前工作 寄存器组。
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80C51单片机的特殊功能寄存器（SFR）
部分特殊功能寄存器介绍 PSW各位的含义：
OV位（PSW.2）：溢出标志位。