㈠ MCS-51单片机内部程序存储器是如何分配的哪些地址用于保留区有何作用
8051片内有4kB的程序存储单元,其地址为0000H—0FFFH,其中一组特殊是0000H—0002H单元,系统复位后,PC为0000H,单片机从0000H单元开始执行程序 ,另一组特殊单元是0003H—002AH,这40个单元各有用途,它们被均匀地分为五段,它们的定义如下:
0003H—000AH 外部中断0中断地址区。
000BH—0012H 定时/计数器0中断地址区。
0013H—001AH 外部中断1中断地址区。
001BH—0022H 定时/计数器1中断地址区。
0023H—002AH 串行中断地址区。
可见以上的40个单元是专门用于存放中断处理程序的地址单元
二、数据存储器
MCS-51内部RAM有128或256个字节的用户数据存储(不同的型号有分别),它们是用于存放执行的中间结果和过程数据的。MCS-51的数据存储器均可读写,部分单元还可以位寻址。
1、 8051内部RAM共有256个单元,这256个单元共分为两部分。其一是地址从00H—7FH单元(共128个字节)为用户数据RAM。从80H—FFH地址单元(也是128个字节)为特殊寄存器(SFR)单元。从图1中可清楚地看出它们的结构分布。
在00H—1FH共32个单元中被均匀地分为四块,每块包含八个8位寄存器,均以R0—R7来命名,我们常称这些寄存器为通用寄存器。
内部RAM的20H—2FH单元为位寻址区,既可作为一般单元用字节寻址,也可对它们的位进行寻址。位寻址区共有16个字节,128个位,位地址为00H—7FH。。
㈡ MCS-51单片机片内256B的数据存储器可分为几个区分别起什么作用
MCS-51 单片机片内数据存储器可分为二个区: 00H~7FH 单元组成的低128B 的片内RAM区、80H ~FFH单元组成的高128B 的专用寄存器区。其中低128B的RAM区又分为: 00H~1FH 单元为工作寄存器区、20H~2FH 单元为位寻址区、30H~7FH单元为用户RAM区。
工作寄存器区可作通用寄存器用,用户RAM区可作堆栈和数据缓冲用。专用寄存器区又称特殊功能寄存器,使用80H~FFH单元。
(2)msc51存储器结构图扩展阅读
存储器空间在物理结构上可划分为:MCS-51存储器是采用将程序存储器和数据存储器分开寻址的结构,其存储器空间在物理结构上可划分为如下四个空间:片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器。
MCS-51单片机的P0~P3四个I/O端口在结构上的异同以及使用时应注意的事项:MCS-51单片机的四个端口在结构上相同之处: P0~P3 都是准双向I/O 口,作输入时,必须先向相应端口的锁存器写入“1”。
不同之处;P0口的输出级与P1~P3口不相同,它无内部上拉电阻,不能提供拉电流输出,而P1~P3 则带内部上拉电阻,可以提供拉电流输出。
当P0口作通用I/O口输出使用时,需外接上拉电阻才可输出高电平;但作地址/数据总线时,不需要外接上拉电阻。P1~P3口IO输出时,均无需外接上拉电阻。
㈢ MCS-51单片机内部结构由哪几部分组成
单片机与微型计算机都是由CPU、存储器和输入/输出接口等组成的。
单片机(Single-Chip Microcomputer)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能。
集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。
特点:
单片机的特点可归纳为以下几个方 面:集成度高;存储容量大;外部扩展能力强;控制功能强。
1、从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统,称作位处理器,处理对象不是字或字节而是位。不但能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理,如传送、置位、清零、测试等,还能进行位的逻辑运算,其功能十分完备,使用起来得心应手。
2、同时在片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间,使用极为灵活,这一功能无疑给使用者提供了极大地方便。
3、乘法和除法指令,这给编程也带来了便利。很多的八位单片机都不具备乘法功能,作乘法时还得编上一段子程序调用,十分不便。
㈣ 简述51单片机的存储器逻辑空间分布,并说明当存储器地址发生重叠时应如何处
MCS-51单片机存储器结构
1、 程序存储器
MCS-51具有64kB程序存储器寻址空间,它是用于存放用户程序、数据和表格等信息。对于内部无ROM的8031单片机,它的程序存储器必须外接,空间地址为64kB,此时单片机的端必须接地。强制CPU从外部程序存储器读取程序。对于内部有ROM的8051等单片机,正常运行时,则需接高电平,使CPU先从内部的程序存储中读取程序,当PC值超过内部ROM的容量时,才会转向外部的程序存储器读取程序。
8051片内有4kB的程序存储单元,其地址为0000H—0FFFH,单片机启动复位后,程序计数器的内容为0000H,所以系统将从0000H单元开始执行程序。但在程序存储中有些特殊的单元,这在使用中应加以注意:
其中一组特殊是0000H—0002H单元,系统复位后,PC为0000H,单片机从0000H单元开始执行程序,如果程序不是从0000H单元开始,则应在这三个单元中存放一条无条件转移指令,让CPU直接去执行用户指定的程序。
另一组特殊单元是0003H—002AH,这40个单元各有用途,它们被均匀地分为五段,它们的定义如下:
0003H—000AH 外部中断0中断地址区。
000BH—0012H 定时/计数器0中断地址区。
0013H—001AH 外部中断1中断地址区。
001BH—0022H 定时/计数器1中断地址区。
0023H—002AH 串行中断地址区。
可见以上的40个单元是专门用于存放中断处理程序的地址单元,中断响应后,按中断的类型,自动转到各自的中断区去执行程序。因此以上地址单元不能用于存放程序的其他内容,只能存放中断服务程序。但是通常情况下,每段只有8个地址单元是不能存下完整的中断服务程序的,因而一般也在中断响应的地址区安放一条无条件转移指令,指向程序存储器的其它真正存放中断服务程序的空间去执行,这样中断响应后,CPU读到这条转移指令,便转向其他地方去继续执行中断服务程序。
2、 数据存储器
数据存储器也称为随机存取数据存储器。MCS-51单片机的数据存储器在物理上和逻辑上都分为两个地址空间,一个是内部数据存储区和一个外部数据存储区。MCS-51内部RAM有128或256个字节的用户数据存储(不同的型号有分别),它们是用于存放执行的中间结果和过程数据的。MCS-51的数据存储器均可读写,部分单元还可以位寻址。
8051内部RAM共有256个单元,这256个单元共分为两部分。其一是地址从00H—7FH单元(共128个字节)为用户数据RAM。从80H—FFH地址单元(也是128个字节)为特殊寄存器(SFR)单元。从图1中可清楚地看出它们的结构分布。
在00H—1FH共32个单元中被均匀地分为四块,每块包含八个8位寄存器,均以R0—R7来命名,我们常称这些寄存器为通用寄存器。这四块中的寄存器都称为R0—R7,那么在程序中怎么区分和使用它们呢?聪明的INTEL工程师们又安排了一个寄存器——程序状态字寄存器(PSW)来管理它们,CPU只要定义这个寄存的PSW的第3和第4位(RS0和RS1),即可选中这四组通用寄存器。对应的编码关系如图2所示。
内部RAM的20H—2FH单元为位寻址区,既可作为一般单元用字节寻址,也可对它们的位进行寻址。位寻址区共有16个字节,128个位,位地址为00H—7FH。位地址分配如表1所示,CPU能直接寻址这些位,执行例如置“1”、清“0”、求“反”、转移,传送和逻辑等操作。我们常称MCS-51具有布尔处理功能,布尔处理的存储空间指的就是这些为寻址区。
㈤ MCS-51系列单片机的存储器可划分为几个空间其地址范围和容量是多少在使用上有什么不同
1)MCS-51单片机的存储器从物理结构上分为:片内和片外数据存储器,片内和片外程序存储器。
2)从逻辑上分别可划分为:片内统一寻址的64K程序存储器空间(0000H---FFFFH);64KB的片外数据存储器空间(0000H---FFFFH);256B的片内数据存储器空间(00H---FFH)。
㈥ MCS-51系列单片机系统的存储器结构
8051存储器包括内部数据存储器RAM,地址为00~7FH,特殊功能存储器80H~FFH,外部扩展数据存储器,地址:0000H~FFFFH,外部扩展数据存储器:0000H~FFFFH。
内部数据存储器又细分为:
工作寄存器:00~1FH(共四组)
位寻址寄存器:20H~2FH(位地址00H~7FH)
用户寄存器:30H~7FH
位地址20H的具体地址为:24H.0
㈦ 51单片机的结构组成
上图就是我们要研究学习的对象,51单片机摧部结构图了。大家看看上图,中间的一条双横线就是51单片机的内部总线了。其它的部件都是通过内部的总线与CPU相联接的,在第一节课时我们已跟大家讲述过,8051单片机是总线结构的。下面我们就51单片机内部的单个部件与大家进行讲解。
中央处理器(CPU):
刚跟大家讲过,需要提醒的是MCS-51的CPU能处理8位二进制数或代码。CPU是单片机的主要核心部件,在CPU里面包含了运算器、控制器以及若干寄存器等部件给成。
内部数据存储器(RAM):
MCS-51单片机芯片共有256个RAM单元,其中后128单元被专用寄存器占用(稍后我们详解),能作为寄存器供用户使用的只是前128单元,用于存放可读写的数据。因此通常所说的内部数据存储器就是指前128单元,简称内部RAM。地址范围为00H~FFH(256B)。是一个多用多功能数据存储器,有数据存储、通用工作寄存器、堆栈、位地址等空间。
内部程序存储器(ROM):
在前面也已讲过,MCS-51内部有4KB/8KB字节的ROM(51系列为4KB,51系列为8KB),用于存放程序、原始数据或表格。因此称之为程序存储器,简称内部RAM。地址范围为0000H~FFFFH(64KB)。
定时器/计数器
51系列共有2个16位的定时器/计数器(52系列共有3个16位的定时器/计数器),以实现定时或计数功能,并以其定时或计数结果对计算机进行控制。定时时靠内部分频时钟频率计数实现,做计数器时,对P3.4(T0)或P3.5(T1)端口的低电平脉冲计数。
并行I/O口
MCS-51共有4个8位的I/O口(P0、P1、P2、P3)以实现数据的输入输出。具体功能在后面章节中将会详细论述。
串行口
MCS-51有一个可编程的全双工的串行口,以实现单片机和其它设备之间的串行数据传送。该串行口功能较强,既可作为全双工异步通信收发器使用,也可作为移位器使用。RXD( P3.0)脚为接收端口,TXD(P3.1)脚为发送端口。
中断控制系统
MCS-51单片机的中断功能较强,以满足不同控制应用的需要。51系列有5个中断源(52系列有6个中断源),即外中断2个,定时中断2个,串行中断1个,全部中断分为高级和低级共二个优先级别,优先级别的设置我们也将在后面进行详细的讲解。
定时与控制部件
MCS-51单片机内部有一个高增益的反相放大器,基输入端为XTAL1输出端为XTAL2。MCS-51芯片的内部有时钟电路,但石英晶体和微调电容需外接。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。