單片機(jī)的存儲(chǔ)器、寄存器
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單片機(jī)的存儲(chǔ)器有程序存儲(chǔ)器ROM與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM兩種。 這兩種存儲(chǔ)器在使用上是嚴(yán)格區(qū)分的，不得混用。 程序存儲(chǔ)器存放程序指令，以及常數(shù)，表格等；而數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器則存放緩沖數(shù)據(jù)。
MCS-51單片機(jī)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)共有3部分：一是程序存儲(chǔ)器二是內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 三是外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器MCS-51單片機(jī)的存儲(chǔ)器可分為5類：程序存儲(chǔ)器、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、特殊功能寄存器、位地址空間、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器
程序存儲(chǔ)器
程序是控制計(jì)算機(jī)動(dòng)作的一系列命令，單片機(jī)只認(rèn)識(shí)由“0”和“1”代碼構(gòu)成的機(jī)器指令。如前述用助記符編寫的命令MOV A，＃20H，換成機(jī)器認(rèn)識(shí)的代碼74H、20H：（寫成二進(jìn)制就是01110100B和00100000B）。在單片機(jī)處理問題之前必須事先將編好的程序、表格、常數(shù)匯編成機(jī)器代碼后存入單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，該存儲(chǔ)器稱為程序存儲(chǔ)器。程序存儲(chǔ)器可以放在片內(nèi)或片外，亦可片內(nèi)片外同時(shí)設(shè)置。由于PC程序計(jì)數(shù)器為16位，使得程序存儲(chǔ)器可用16位二進(jìn)制地址，因此，內(nèi)外存儲(chǔ)器的地址最大可從0000H到FFFFH。8051內(nèi)部有4k字節(jié)的ROM，就占用了由0000H～0FFFH的最低4k個(gè)字節(jié)，這時(shí)片外擴(kuò)充的程序存儲(chǔ)器地址編號(hào)應(yīng)由1000H開始，如果將8051當(dāng)做8031使用，不想利用片內(nèi)4kROM，全用片外存儲(chǔ)器，則地址編號(hào)仍可由0000H開始。不過，這時(shí)應(yīng)使8051的第{31}腳（即EA腳）保持低電平。當(dāng)EA為高電平時(shí)，用戶在0000H至0FFFH范圍內(nèi)使用內(nèi)部ROM，大于0FFFH后，單片機(jī)CPU自動(dòng)訪問外部程序存儲(chǔ)器。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器
單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器由讀寫存儲(chǔ)器RAM組成。其最大容量可擴(kuò)展到64k，用于存儲(chǔ)實(shí)時(shí)輸入的數(shù)據(jù)。8051內(nèi)部有256個(gè)單元的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中00H～7FH為內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM，80H～FFH為專用寄存器區(qū)。實(shí)際使用時(shí)應(yīng)首先充分利用內(nèi)部存儲(chǔ)器，從使用角度講，搞清內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)和地址分配是十分重要的。因?yàn)閷碓趯W(xué)習(xí)指令系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)經(jīng)常用到它們。8051內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址由00H至FFH共有256個(gè)字節(jié)的地址空間，該空間被分為兩部分，其中內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM的地址為00H～7FH（即0～127）。而用做特殊功能寄存器的地址為80H～FFH。在此256個(gè)字節(jié)中，還開辟有一個(gè)所謂“位地址”區(qū)，該區(qū)域內(nèi)不但可按字節(jié)尋址，還可按“位（bit）”尋址。對(duì)于那些需要進(jìn)行位操作的數(shù)據(jù)，可以存放到這個(gè)區(qū)域。從00H到1FH安排了四組工作寄存器，每組占用8個(gè)RAM字節(jié)，記為R0～R7。究竟選用那一組寄存器，由前述標(biāo)志寄存器中的RS1和RS0來選用。在這兩位上放入不同的二進(jìn)制數(shù)，即可選用不同的寄存器組。
特殊功能寄存器
特殊功能寄存器（SFR）的地址范圍為80H～FFH。在MCS－51中，除程序計(jì)數(shù)器PC和四個(gè)工作寄存器區(qū)外，其余21個(gè)特殊功能寄存器都在這SFR塊中。其中5個(gè)是雙字節(jié)寄存器，它們共占用了26個(gè)字節(jié)。各特殊功能寄存器的符號(hào)和地址見附表2。其中帶＊號(hào)的可位尋址。特殊功能寄存器反映了8051的狀態(tài)，實(shí)際上是8051的狀態(tài)字及控制字寄存器。用于CPU PSW便是典型一例。這些特殊功能寄存器大體上分為兩類，一類與芯片的引腳有關(guān)，另一類作片內(nèi)功能的控制用。與芯片引腳有關(guān)的特殊功能寄存器是P0～P3，它們實(shí)際上是4個(gè)八位鎖存器（每個(gè)I/O口一個(gè)），每個(gè)鎖存器附加有相應(yīng)的輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器就構(gòu)成了一個(gè)并行口。MCS－51共有P0～P3四個(gè)這樣的并行口，可提供32根I/O線，每根線都是雙向的，并且大都有第二功能。其余用于芯片控制的寄存器中，累加器A、標(biāo)志寄存器PSW、數(shù)據(jù)指針DPTR等的功能前已提及，而另一些寄存器的功能在后面有關(guān)部分再作進(jìn)一步介紹。
地址空間
要保證多個(gè)應(yīng)用程序同時(shí)處于內(nèi)存中并且不互相影響，則需要解決兩個(gè)問題：保護(hù)和重定位。我們來看一個(gè)原始的對(duì)前者的解決辦法，它曾被用在IBM 360上：給內(nèi)存塊標(biāo)記上一個(gè)保護(hù)鍵，并且比較執(zhí)行進(jìn)程的鍵和其訪問的每個(gè)內(nèi)存字的保護(hù)鍵。然而，這種方法本身并沒有解決后一個(gè)問題，雖然這個(gè)問題可以通過在程序被裝載時(shí)重定位程序來解決，但這是一個(gè)緩慢且復(fù)雜的解決方法。
一個(gè)更好的辦法是創(chuàng)造一個(gè)新的內(nèi)存抽象：地址空間。就像進(jìn)程的概念創(chuàng)造了一類抽象的CPU以運(yùn)行程序一樣，地址空間為程序創(chuàng)造了一種抽象的內(nèi)存。地址空間是一個(gè)進(jìn)程可用于尋址內(nèi)存的一套地址集合。每個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)自己的地址空間，并且這個(gè)地址空間獨(dú)立于其他進(jìn)程的地址空間（除了在一些特殊情況下進(jìn)程需要共享它們的地址空間外）。
地址空間的概念非常通用，并且在很多場(chǎng)合中出現(xiàn)。比如電話號(hào)碼，在美國(guó)和很多其他國(guó)家，一個(gè)本地電話號(hào)碼通常是一個(gè)7位的數(shù)字。因此，電話號(hào)碼的地址空間是從0 000 000到9 999 999，雖然一些號(hào)碼并沒有被使用，比如以000開頭的號(hào)碼。隨著手機(jī)、調(diào)制解調(diào)器和傳真機(jī)數(shù)量的增長(zhǎng)，這個(gè)空間變得越來越不夠用了，從而導(dǎo)致需要使用更多位數(shù)的號(hào)碼。Pentium的I/O端口的地址空間從0到16 383。IPv4的地址是32位的數(shù)字，因此它們的地址空間從0到232-1（也有一些保留數(shù)字）。
地址空間可以不是數(shù)字的。一套“.com”的互聯(lián)網(wǎng)域名也是地址空間。這個(gè)地址空間是由所有包含2~63個(gè)字符并且后面跟著“.com”的字符串組成的，組成這些字符串的字符可以是字母、數(shù)字和連字符。到現(xiàn)在你應(yīng)該已經(jīng)明白地址空間的概念了。它是很簡(jiǎn)單的。
外部存儲(chǔ)器
軟盤、硬盤、光盤、U盤都是外部存儲(chǔ)器。 從馮.諾依曼的存儲(chǔ)程序工作原理及計(jì)算機(jī)的組成來說，計(jì)算機(jī)分為運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器和輸入/輸出設(shè)備，這里的存儲(chǔ)器就是指內(nèi)存，而硬盤屬于輸入/輸出設(shè)備。 CPU運(yùn)算所需要的程序代碼和數(shù)據(jù)來自于內(nèi)存，內(nèi)存中的東西則來自于硬盤。所以硬盤并不直接與CPU打交道。 硬盤相對(duì)于內(nèi)存來說就是外部存儲(chǔ)器。 存儲(chǔ)器是用來存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)的,內(nèi)存有告訴緩存和內(nèi)存,計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ),外存就是類似U盤的外部存儲(chǔ),內(nèi)存儲(chǔ)器 速度快 價(jià)格貴，容量小，斷電 后內(nèi)存內(nèi)數(shù)據(jù)會(huì)丟失。 外存儲(chǔ)器 單位價(jià)格低，容量大, 速度慢, 斷電后數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。
評(píng)論