2.3 AT89C51存储器1

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1、 2.3 AT89C51 存储器单片机原理及接口技术教案主讲人：四川省盐业学校 吴凤梅教 学 课 题 2.3 AT89C51 存储器单片机原理及接口技术第 022 页课 的 类 型 新课（45 分钟） 教 学 对 象 二年级职业中专生教材分析本节主要内容是 AT89C51 存储器的结构、地址分配及各特殊地址区域的用途。因本书介绍的是用低级语言汇编语言编程，所以编程者需要完全了解 CPU 硬件结构，因此本章节内容对整个课程的学习至关重要。教学指导思想用结构图的形式展示 AT89C51 存储器的结构；结合存储器扩展的实例帮助学生理解存储器的结构。教学目的1、 掌握 AT89C51 的存储器结构、地

2、址分配；2、 理解存储器地址空间的含义；3、 理解 ROM 和 RAM 的用途，及使用时如何区分；4、区分位地址和字节地址；5、掌握内部 RAM 各地址区域的用途；教 学 重 点 AT89C51 的存储器结构、地址分配；教 学 难 点 AT89C51 存储器各地址空间的用途；教 具 和 仪 器 讲授 + PPT 演示；课时计划 2 课时教 学 内 容（详 后）内容 备注新课引入：通过对89C51内部存储器构成的复习，讲解89C51 片内258B 的数据存储空间含义、4KB 程序存储空间的含义。提问：1、数据存储器、程序存储器的用途？2、单片机在复杂的应用系统中，片内的4KB 程序存储器、258

3、B 的数据存储器不能满足实际需求，怎么办？（复习 P1口、 P2口的第二功能）引入新课：今天的课程就是要对 AT89C51片内、片外的数据/程序存储器的地址编排、地址分配以及存储器内部各特殊存储单元的用途进行讲解。1KB=210B=1024B通过16根地址总线，片外最大能扩展64K 的数据/程序存储空间。AT89C51 存储器地址分配片外 ROM、片外 RAM 扩展的最大空间为64K 。 一、 AT89C51 存储器地址编排1、 程序存储器地址编排（1）片内4KB 的存储空间，即为 212个存储单元，用12位二进制数刚好能连续编排出2 12种组合，刚好能把每一种组合作为一个地址分配给每一个存储

4、单元。12位二进制数从小到大的编排，即为从0000 0000 0000到1111 1111 1111 ，把每4位二进制数用一位十六进制数来表达则写为：000HFFFH。用4位的十六进制来表示则为：0000H0FFFH。（2）片外64KB 的存储空间，即为 216个存储单元，用16位二进制数刚好能连续编排出2 16种组合，刚好能把每一种组合作为一个地址分配给每一个存储单元。16位二进制数从小到大的编排，即为从0000 0000 0000 0000到1111 1111 1111 1111，把每4位二进制数用一位十六进制数来表达则写为：0000HFFFFH。2、数据存储器地址编排片内256B 的存储

5、空间，即为 28个存储单元，用8位二进制数刚好能连续编排出2 8种组合，刚好能把每一种组合作为一个地址分配给每一个存储单元。8位二进制数从小到大的编排，即为从0000 0000到1111 1111 ，把每4位二进制数用一位十六进制数来表达则写为：00HFFH 。用 4位的十六进制来表示则为：0000H00FFH。片外64KB 的数据存储空间的地址编排与片外64KB的程序存储空间的地址编排一样。二、 AT89C51 程序存储器1、地址分配1，程序存储器由片内 4K ROM（地址范围从EA0000H0FFFH）和片外 60K ROM（地址范围从1FFFHFFFFH）组成 64K 的存储空间。即片内

6、 ROM，片外 ROM 统一编址。CPU 从片内 ROM 的 4K 开始访问，PC 值大于0FFFH 时，自动转向片外 ROM 空间取指。0，片外 ROM 提供 64K 的存储空间（地址范围EA从 0000HFFFFH），忽略了片内 ROM 的 4K 空间。只允许 CPU 从片外 ROM 存储空间中取指令。所以低于 0FFFH 的存储器地址，可以在片内也可以在片外，到底 CPU 访问片内还是片外 ROM，由引脚的电平决定。EA访问 ROM 所用操作指令为： MOVC2、六个固有用途的 程序存贮器的某些单元被固定用于存放中断源的中断服务程序的入口地址。单片机复位后，程序计数器 PC 指向 000

7、0H 这一单元，故单片机系统必须从 0000H 单元开始取指令，执行程序。程序存贮器中的 0000H 地址是系统程序的启动地址，一般在此单元中存放一条绝对跳转指令，跳向用户的主程序的起始地址。另外还有 5 个单元具有特殊用途，它们是 5 个中断源的中断服务程序的入口地址，见表：通常在这些入口处都放一条绝对跳转指令，跳向用户的中断服务程序、子程序所在的起始地址。其原因是由于两个中断入口间隔仅有 8 个单元，存放中断服务程序、子程序一般是不够的。三、 AT89C51 数据存储器1、地址分配片内 RAM，片外 RAM 地址空间独立。片内 RAM 大小为256B (地址范围从0000H00FFH）;

8、低128个单元（00H7FH)，作为用户的数据寄存器和数据缓冲器，是真正的 RAM 区。高128个单元（80 HFFH）中 断 源 入 口 地 址外部中断 0（INT0） 0003H定时器 0（T0） 000BH外部中断 1（INT1） 0013H定时器 1（T1） 001BH串行口 0023H为特殊功能寄存器 SFR 所在的区域。访问片内 RAM 所用操作指令为：MOV片外 RAM 最大可扩展64K 的地址空间(地址范围从0000HFFFFH）,与片外扩展的 I/O 口统一编址。访问片外 RAM 所用操作指令为：MOVX2、片内 RAM 低128个单元的划分00H1FH 的 32 个单元是

9、4 组通用工作寄存器区，每个区含有 8 个 8 位的寄存器，其编号为 R0R7。用户可以通过指令来改变 PSW 中的 RS0 和 RS1 这两位来切换当前的工作寄存器组。只有一组能作为当前正在使用的寄存器，其余单元可以作为一般数据缓冲器使用。只能按字节寻址。20H2FH 的 16 个单元，共 168=128 位，它们是一位位处理机的存贮器空间。单元中的每一位都有自己的位地址。 可以按字节寻址也可以按位寻址。30H7FH 的单元为堆栈和数据缓冲区。堆栈原则上可以设在内部 RAM（ 00H7FH 或 00HFFH）的任意区域，但 00H1FH 和 20H2FH 有别的用途，堆栈一般设在30HFFH

10、.区间。只能进行字节寻址堆栈区：是片内 RAM 中划分出来的一个连续存储区，用来暂时存放子程序端口地址、中断端口地址和其他需要保护的数据。FFH00H1FH20H2FH30H7FH工作寄存器区位寻址区堆栈和数据缓冲区特殊功能寄存器SFR80H128字节R0R1R2R3R4R5R6R700H01H02H03H04H05H06H07H工作寄存器区0工作寄存器区 108H0FH工作寄存器区 210H17H工作寄存器区 318H1FH堆栈指针 SP 总是指向栈顶，压栈时 SP 先加一，然后数据进栈，弹栈时数据先出栈，然后 SP 再减一。先进后出。3、片内 RAM 高128个单元21个特殊功能寄存器 SFR每个 SFR 占一个 RAM 单元。他们离散的分布在80HFFH 地址范围内，未占满这128个单元，对空闲地址的操作无意义。每个 SFR 都与特定功能有关。对单片机的控制，其实就是通过向 SFR 中写入不同的值来实现的。其中有11个 SFR 有位寻址能力，位地址见表2-5SFR 中的位地址分配。4、片外 RAM片外 RAM 最大可扩展64K 的地址空间(地址范围从0000HFFFFH）,与片外扩展的 I/O 口统一编址。与 ROM 的区分：1. ROM 的访问指令为 MOVC，片外 ROM 访问控制线。PSEN2. 片外 RAM 访问指令为 MOVX，控制线为 ，WR。RD