51單片機存儲器結(jié)構(gòu)介紹（1）

1、片內(nèi)程序存儲器
2、片外程序存儲器
3、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器
4、片外數(shù)據(jù)存儲器
但在邏輯上，即從用戶的角度上，8051單片機有三個存儲空間：
1、片內(nèi)外統(tǒng)一編址的64K的程序存儲器地址空間（MOVC）
2、256B的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器的地址空間（MOV）
3、以及64K片外數(shù)據(jù)存儲器的地址空間（MOVX）
在訪問三個不同的邏輯空間時，應(yīng)采用不同形式的指令（具體我們在后面的指令系統(tǒng)學(xué)習(xí)時將會講解），以產(chǎn)生不同的存儲器空間的選通信號。

程序內(nèi)存ROM
尋址范圍：0000H ~ FFFFH 容量64KB
EA = 1，尋址內(nèi)部ROM；
EA = 0，尋址外部ROM
地址長度：16位
作用： 存放程序及程序運行時所需的常數(shù)。
七個具有特殊含義的單元是：
0000H —— 系統(tǒng)復(fù)位，PC指向此處；
0003H —— 外部中斷0入口
000BH —— T0溢出中斷入口
0013H —— 外中斷1入口
001BH —— T1溢出中斷入口
0023H —— 串口中斷入口
002BH —— T2溢出中斷入口

內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM
物理上分為兩大區(qū)：00H ~ 7FH即128B內(nèi)RAM 和 SFR區(qū)。
作用：作數(shù)據(jù)緩沖器用。
下圖是8051單片機存儲器的空間結(jié)構(gòu)圖



程序存儲器
一個微處理器能夠聰明地執(zhí)行某種任務(wù)，除了它們強大的硬件外，還需要它們運行的軟件，其實微處理器并不聰明，它們只是完全按照人們預(yù)先編寫的程序而執(zhí)行之。那么設(shè)計人員編寫的程序就存放在微處理器的程序存儲器中，俗稱只讀程序存儲器（ROM）。程序相當(dāng)于給微處理器處理問題的一系列命令。其實程序和數(shù)據(jù)一樣，都是由機器碼組成的代碼串。只是程序代碼則存放于程序存儲器中。
MCS-51具有64kB程序存儲器尋址空間，它是用于存放用戶程序、數(shù)據(jù)和表格等信息。對于內(nèi)部無ROM的8031單片機，它的程序存儲器必須外接，空間地址為64kB，此時單片機的端必須接地。強制CPU從外部程序存儲器讀取程序。對于內(nèi)部有ROM的8051等單片機，正常運行時，則需接高電平，使CPU先從內(nèi)部的程序存儲中讀取程序，當(dāng)PC值超過內(nèi)部ROM的容量時，才會轉(zhuǎn)向外部的程序存儲器讀取程序。
當(dāng)#EA=1時，程序從片內(nèi)ROM開始執(zhí)行，當(dāng)PC值超過片內(nèi)ROM容量時會自動轉(zhuǎn)向外部ROM空間。
當(dāng)#EA=0時，程序從外部存儲器開始執(zhí)行，例如前面提到的片內(nèi)無ROM的8031單片機，在實際應(yīng)用中就要把8031的引腳接為低電平。
8051片內(nèi)有4kB的程序存儲單元，其地址為0000H—0FFFH，單片機啟動復(fù)位后，程序計數(shù)器的內(nèi)容為0000H，所以系統(tǒng)將從0000H單元開始執(zhí)行程序。但在程序存儲中有些特殊的單元，這在使用中應(yīng)加以注意：
其中一組特殊是0000H—0002H單元，系統(tǒng)復(fù)位后，PC為0000H，單片機從0000H單元開始執(zhí)行程序，如果程序不是從0000H單元開始，則應(yīng)在這三個單元中存放一條無條件轉(zhuǎn)移指令，讓CPU直接去執(zhí)行用戶指定的程序。
另一組特殊單元是0003H—002AH，這40個單元各有用途，它們被均勻地分為五段，它們的定義如下：
0003H—000AH 外部中斷0中斷地址區(qū)。
000BH—0012H 定時/計數(shù)器0中斷地址區(qū)。
0013H—001AH 外部中斷1中斷地址區(qū)。
001BH—0022H 定時/計數(shù)器1中斷地址區(qū)。
0023H—002AH 串行中斷地址區(qū)。
可見以上的40個單元是專門用于存放中斷處理程序的地址單元，中斷響應(yīng)后，按中斷的類型，自動轉(zhuǎn)到各自的中斷區(qū)去執(zhí)行程序。從上面可以看出，每個中斷服務(wù)程序只有8個字節(jié)單元，用8個字節(jié)來存放一個中斷服務(wù)程序顯然是不可能的。因此以上地址單元不能用于存放程序的其他內(nèi)容，只能存放中斷服務(wù)程序。但是通常情況下，我們是在中斷響應(yīng)的地址區(qū)安放一條無條件轉(zhuǎn)移指令，指向程序存儲器的其它真正存放中斷服務(wù)程序的空間去執(zhí)行,這樣中斷響應(yīng)后，CPU讀到這條轉(zhuǎn)移指令，便轉(zhuǎn)向其他地方去繼續(xù)執(zhí)行中斷服務(wù)程序。
下圖是ROM的地址分配圖：


從上圖中大家可以看到，0000H-0002H，只有三個存儲單元，3個存儲單元在我們的程序存放時是存放不了實際意義的程序的，通常我們在實際編寫程序時是在這里安排一條ORG指令，通過ORG指令跳轉(zhuǎn)到從0033H開始的用戶ROM區(qū)域，再來安排我們的程序語言。從0033開始的用戶ROM區(qū)域用戶可以通過ORG指令任意安排，但在應(yīng)用中應(yīng)注意，不要超過了實際的存儲空間，不然程序就會找不到。