一、 80C51单片机的存储器结构

80C51单片机的存储器包括两类：程序存储器和数据存储器。

程序存储器用来存放用户程序和常用的表格、常数，采用只读存储器(ROM)作为程序存储器。

数据存储器用来存放程序运行中的数据、中间计算结果等，采用随机访问存储器(RAM)作为数据存储器。

从物理地址上看，MCS-51系列单片机有4个存储器空间，即片内程序存储器和片外程序存储器、片内数据存储器和片外数据存储器。

二、片内数据存储器

80C51单片机的内部存储器分为内部程序存储器和内部数据存储器，这种程序与数据分开存放的存储器结构称为“哈佛”结构。（所谓哈弗就是数据与程序分开存储，这也是51单片机的缺点：速度不快；对应的是冯诺依曼结构，是数据与程序存储一块。)

因为80C51单片机的内部数据存储器有256个单元，所以单元地址用8位二进制数表示。但这256个单元并不完全是作为数据存储器来使用的，其中低128个单元（地址范围为00H～7FH）是对用户开放的；

高128个单元（80H～FFH）中分散地分布了21个特殊功能寄存器。

片内RAM低128个单元按其用途可分为3个不同的区域，即工作寄存器区、位寻址区和用户RAM区。

工作寄存器区

在此区域中共有32个存储单元，其地址范围是00H～1FH，分成4个通用寄存器组，即通用寄存器组0～通用寄存器组3，每组有8个存储单元，构成通用寄存器R0～R7。各组通用寄存器的名称与单元地址的对应关系见表从表可以看出，每个通用寄存器组都包含相同的通用寄存器R0～R7，它们只是地址不同，所以这4个通用寄存器组是不能同时使用的，可以使用程序状态字寄存器（PSW）中的RS1和RS0位来选择当前使用的通用寄存器组，在单片机的初始状态下，当前使用的通用寄存器组为通用寄存器组0。

//方法一：改PSWMAIN:
......
......
ACALL DELAY
AJMP MAINDELAY:SETB RS1;SETB RS0;//调用通用寄存器3   //也可以PSW|=0x18；................//寄存器延时CLR RS1;CLR RS0;//恢复默认状态：调用寄存器0  //也可以PSW&=0xE7;RET
END
方法二：不调用寄存器组，申请一片空间MAIN:
......
......
ACALL DELAY
AJMP MAINDELAY:PUSH ACC
D0:     MOV A,#00HMOV 30H,AINC ACCCJNE ACC,#0FFH,DOPOP ACC
RET
//这也是c语言中的unsigned char i；存储在RAM中，
由于51单片机本身用户自定义的就不多，最好用方法一

位寻址区

位寻址区位于工作寄存器区之上，它的地址范围是20H～2FH，共16个单元。这16个单元都有单元地址（也称字节地址），可以按单元地址访问其内部存储的8位二进制数，称为单元寻址。另外，这16个单元中的每一位都有一个位地址，也可以按位地址访问所存储的一位二进制数，称为位寻址。所以，位寻址区的单元既可以按单元寻址，也可以按位寻址。这128位的位地址范围是00H～7FH。

例如：MOV 20H,#0FFH

MOV 24H, #11111110B

MOV A, 20H;字节寻址：把20h单元的8位2进制数（一字节）送到A=0FF

MOV C, 20H; 位地址寻址：把20h，代表的一个2进制数送到C=0;

用户RAM区

从地址30H至7FH共80个单元，把这一存储区域称为用户RAM区。对这个区域的使用，不做任何规定和限制，一般把堆栈设置在此区域。

特殊功能寄存器（SFR，Special Function Register）

80C51单片机有21个特殊功能寄存器，它们分散地分布在80H～FFH地址范围内的21个单元中，剩余的存储单元用户不能使用。

程序存储器

在MCS-51系列单片机中，有些单片机内部含有程序存储器，例如80C51单片机内部含有4KB程序存储器；

无论内部有无程序存储器，外部都可以再扩展程序存储器，扩展的最大容量为64KB，下面以80C51单片机为例加以说明。80C51内部含有4KB ROM，其地址范围是0000H～FFFH。它的外部可以再扩展64KBROM，其地址范围是0000H～FFFFH。从两者的地址对比可以看出，内部程序存储器的地址和外部存储器的低4K地址重叠，地址范围都是0000H～0FFFH。解决的办法就是利用引脚的状态来区分。如果引脚接地，即=0时，就使用64KB的外部程序存储器；如果引脚接高电平，即=1时，就使用4KB的内部程序存储器和外部程序存储器的高60KB空间，如图2.3所示。总之，CPU可访问的程序存储器的最大容量为64KB。注意：由于80C31单片机内部不含有程序存储器，要在片外外接程序存储器，因此它的引脚必须接地。

单片机的程序存储器中有两个具有特殊功能的区域。

总结

作者观点：总之，对于RAM和ROM，当我们写程序时，把程序烧到ROM，也就是按一定的逻辑形成一系列的逻辑开关，但是在CPU进行运算，转移时需要不断改变开关逻辑，于是RAM孕育而生，但是由于技术限制，RAM不能掉电保存逻辑，也就是电路中各个硅电子不能保存，且工艺限制做的内存大。于是形成了RAM与ROM通过CPU总线联动。

通过51单片机的RAM地址，ROM地址，可以看到，ROM存储程序，通过CPU传递数据，到RAM，而RAM是各个寄存器的集合，按ROM程序形成逻辑，响应CPU，同时传递给ROM信号（这里ROM的逻辑已不变，相当于与或非的各种开关）。

51单片机存储器原理相关推荐

51单片机——存储器
目录 1.存储器概述 1.1 存储单位 1.2 存储器编址 1.3存储器数据读写说明 1.4 存储器的地址空间说明 2.ROM(程序存储器) 2.1 片内外ROM(程序存储器) 2.2 片内外ROM( ...
51单片机定时器原理及相关器件
注:大部分图片来自B站:江科大自化协目录定时器定时器作用定时器的常用模式中断系统中断号寄存器寄存器详解定时器定时器作用 (1)用于计时系统,可实现软件计时,或者使程序每隔一固定时间 ...
【MCS-51】51单片机结构原理
至今为止,MCS-51系列单片机有许多种型号的产品:其中又分为普通型51(8031.8051.89S51)和增强型52(8032.8052.89S52等).它们最大的区别在于存储器配置各有差异.下面我 ...
nrf24l01无线通信模块与51单片机工作原理
资源获取码:aaaa . 实物测试成功 . . 功能描述: 1 本无线用了NRF24l01作为无线模块,进行发射与接收. 2 当左边板的一个按键按下不放,右边板一盏灯点亮. 3 当左边板的一个按键松开 ...
【51单片机快速入门指南】3.2：定时器/计数器
目录快速使用硬知识传统51单片机 CPU 时序的有关知识(12T) 51 单片机定时器原理 51 单片机定时/计数器结构定时器/计数器0/1 定时器/计数器0和1的相关寄存器控制寄存器工作 ...
51单片机 8*8点阵贪吃蛇
在学完按键和点阵屏后,其实就可以做这个贪吃蛇了,只要理解了8*8点阵屏,贪吃蛇的显示就不成问题,理解了贪吃蛇的运作机制,做出贪吃蛇就不成问题,在网上也有很多人做出了这个程序,主要思想应该都是差不多的, ...
51单片机复位按钮不灵敏的问题
开发环境(蓝色粗体字为特别注意内容) 1.开发板:12C5A60S2. 2.开发环境:Keil uv5 今天在做一个51单片机最小系统的时候,发现复位按键不灵敏,需要按下比较长的时间才能够正常复位,电 ...
51单片机定时器/计数器（定时器中断）
51单片机定时器/计数器(中断系统:定时器中断) 实现功能通过定时器终端控制LED灯 D1 间隔一秒闪烁单片机型号:STC89C52 定时器介绍 1.51单片机定时器原理定时器实质上就是一个加1 ...
2023-3-11基于单片机超声波原理的坐姿矫正
此系统可直接用于开发板,具体实物可查看文末的图片.也可以用元器件根据原理图焊接.资料已上传在微信公众号:风吹摇铃奔赴星海 0.整理及编写了19个常用的51单片机Proteus仿真,如下所示(可在第十 ...

51单片机存储器原理