C51单片机是怎么存储程序和数据的

judy的头像

初学51总是会有这样的疑问,从电脑下载程序到开发板后,程序去哪了? C51中,用户或应用程序,系统程序和数据都是存放在哪的?

51单片机从物理结构上,可分为片内,片外程序存储器,片内片外数据存储器。

51单片机从功能上,有程序存储器,片内数据存储器,特殊功能寄存器,位地址空间,片外数据存储器。

程序存储器

51单片机的程序存储器用于存储代码和一些固定表格常数。

可寻址的程序存储器空间为64KB。

51单片机的从物理角度上可分为:片内,片外程序存储器,作为编址空间,编址规律是:先片内,后片外,片内片外连续,不重叠。

如图:为51单片机程序存储器编址图。

C51单片机是怎么存储程序和数据的

单片机如何执行指令?

如图:

C51单片机是怎么存储程序和数据的

无论片内程序存储器,还是片外程序存储器,他们的地址是共享的。如果片内4K ROM的话,地址就是0x0000-0x0FFF,从0x1000-0xFFFF就是外部ROM的地址空间。可外部ROM的0x0000-0x0FFF的这一部分是否使用呢,这取决于单片机EA引脚的电平值。EA=1时就是使用内部ROM的这一部分,外部ROM的这一部分浪费不用;EA=0时就是使用外部ROM的这一部分,内部ROM浪费不用。从CODE段读取数据要使用汇编的MOVC指令,单片机会根据MOVC指令、EA状态、要读取的地址值,来自动地判断从什么存储器里取数据。

程序地址空间一般可以根据用户需要任意安排使用,但是cpu执行特殊程序的入口地址,用户必须按照规定存放相应的程序。

特殊程序入口地址如图:

C51单片机是怎么存储程序和数据的

数据存储器

51单片机内外数据存储器是两个独立的地址空间,应单独编址。

片内数据存储器地址空间"00H-FFH",RAM地址空间“00H-7FH” 特殊功能寄存器SFR地址空间“80H-FFH”

片外数据存储器地址空间“0000H-FFFFH”

如图:

C51单片机是怎么存储程序和数据的

为了使片内数据存储器的存储空间合理运用,对低128字节的RAM划分了不同的功能区。

如图:

C51单片机是怎么存储程序和数据的


C51单片机是怎么存储程序和数据的


位寻址区,地址空间20H-2FH,16个单元,共128位。
数据缓冲区,地址空间30H-7FH,共80个单元。

总结:对于数据存储器,则分为内部数据存储器(IDATA/RAM)和外部数据存储器(XDATA)两个部分,但这两个存储器就不像code存储器那样共享地址空间的了。

一般的8051芯片,内部RAM只有128B,从0x00-0x7F,而从0x80-0xFF则是SFR(CPU工作寄存器和各种外设寄存器都在此)的区域。对于8052来说,内部RAM有256B,所以0x80-0xFF是高128B的RAM在使用。可这部分不是SFR专用的吗?是SFR专用,但注意,SFR的访问只能使用“直接寻址方式”(使用特定的汇编指令来实现),区别就在这里。只有通过直接寻址访问的地址才是SFR,否则就是普通的RAM。至于外扩的RAM(XDATA),地址也是从0x0000-0xFFFF的,而且这里的0x0000和内部RAM的0x00是不同的,是完全独立的两个空间。他们的访问方法也是不同的。MCS-51使用MOVX指令,来读写XDATA区。而且,访问XDATA区,是需要DPTR寄存器来辅助的。因为只有DPTR才能装得下十六位的XDATA地址。

参考:

特殊功能寄存器

特殊功能寄存器(SFR,Special Function Registers)别称专用寄存器,主要用于管理,控制,片内逻辑部件,并行i/o口,串行i/O口,定时器/计数器,中断系统等功能模块的工作。

51单片机中,专用寄存器与片内RAM统一编址,且作为直接寻址使用。

51单片机有18个专用寄存器,其中3个是双字节寄存器,占用21个字节。

在SFR块的地址空间80H-FFH中,仅仅只有21个字节作为特殊功能寄存器离散分布在这128个字节范围中,其余字节无定义,但是用户不能对这些字节进行“读写操作”

用户喜欢...

为物联网程序存储器应用选择和使用正确的闪存技术

随着IoT节点变得越来越强大,处理需求可能会增加到需要完整的嵌入式操作系统(OS)(如Linux)才能正确管理所有运行任务的复杂性的水平。尽管将此代码存储在闪存microSDHC卡上很方便,但大...


RAM、SRAM、SDRAM、ROM、EPROM、EEPROM、Flash存储器概念

常见存储器概念:RAM、SRAM、SDRAM、ROM、EPROM、EEPROM、Flash。存储器可以分为很多种类,其中根据掉电数据是否丢失可以分为RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器),其中RAM的访问速度比较...


为什么单片机中既有Flash又有EEPROM?

单片机运行时的数据都存在于RAM(随机存储器)中,在掉电后RAM 中的数据是无法保留的,那么怎样使数据在掉电后不丢失呢?这就需要使用EEPROM 或FLASHROM 等存储器来实现。 插播一段:ROM最初...


单片机延时问题20问

答:如果用循环语句实现的循环,没法计算,但是可以通过软件仿真看到具体时间,但是一般精精确延时是没法用循环语句实现的。 如果想精确延时,一般需要用到定时器,延时时间与晶振有...


【PIC单片机】Pic单片机基础知识

本次学习采用PIC16F877A芯片及HJ-5G 开发板 一、IO口操作 1.1 设置I/O口方向:input or output TRISx 方向寄存器 (Transport and Receive Index Storage) 1.2 设置I/O口的数值 PORTx 数值寄存器 端口P.S.复位后初始状态:...


单片机小白学步(9) 用万用焊板搭建实验电路

这一篇我们继续上篇《单片机小白学步(8) 用面包板搭建实验电路》的话题,讲解自己搭建电路的另一种方法:用万用焊板搭建电路。在此之前,先普及几点基础知识。 电路板 首先我们了解下...


51单片机模拟串口的方法的总结

随着单片机的使用日益频繁,用其作前置机进行采集和通信也常见于各种应用,一般是利用前置机采集各种终端数据后进行处理、存储,再主动或被动上报给管理站。这种情况下下,采集会需...


单片机应用系统硬件设计应该考虑的11个问题

(1)存储器扩展: 容量需求,在选择时就考虑到单片机的内部存储器资源,如能满足要求就不需要进行扩展,在必须扩展时注意存储器的类型、容量和接口,一般尽量留有余地,并且尽可能减...


岂止是黑科技?下一代WiFi标准802.11ax怎么搞?

前篇《难道只是看着眼熟 802.11ac Wave2到底好在哪?》,我们刚与各位讲过802.11ac Wave2以及其背后的黑科技MU-MIMO技术,殊不知前有11ac后有11ax。的确,继802.11ac普及后,其加强版802.11ax被视为下一...


【Cocos2d-x游戏开发】Cocos2d-x中的数据存储技术

一、引言 数据存储和网络功能可以说是一款游戏中必不可少的功能,如果一款游戏不能保存进度那么它的可玩性必然大打折扣(试想一下,玩家辛辛苦苦玩了一整天的游戏,结果退出时告诉...


STM32单片机串口通信波特率计算方法

1. 什么是波特率 不管是什么单片机,在使用串口通信的时候,有一个非常重要的参数:波特率。什么是波特率:波特率就是每秒传送的字节数。双方在传输数据的过程中,波特率一致,这是...


基于AT89S52单片机的智能数字电子时钟设计

(1)数字钟实现对年、月、日、时、分、秒、星期显示的计时装置,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带...


单片机小白学步(8) 用面包板搭建实验电路

前面介绍了几种准备实验板的方案。这里先介绍方案一,我将同大家一起搭建一块简易的单片机实验板,一起感受动手实践的乐趣。 我们有两种自己搭建实验板的方案,一是用面包板,二是...


单片机开发者的常疏忽的几个问题

我的工作主要是主导新产品试产,在实际的工作中,经常出现因为RD人员的设计“疏忽”导致试产失败。这个疏忽要加上引号,是因为这并不是真正的粗心造成的,而是对生产工艺的不熟悉而...


单片机小白学步(7) 准备实验板——萝卜青菜,各有所爱

单片机的学习,最重要的一点就是多实践。站在岸上学不会游泳。没有实践,恐怕永远也学不好单片机。我将和大家一起,选择一款适合自己的单片机实验板。 方案选择 我们主要有三个可选...


通俗讲解单片机、ARM、MCU、DSP、FPGA、嵌入式错综复杂的关系!

首先,“嵌入式”这是个概念,准确的定义没有,各个书上都有各自的定义。但是主要思想是一样的,就是相比较PC机这种通用系统来说,嵌入式系统是个专用系统,结构精简,在硬件和软件...