单片机存储器配置.ppt
1,2.6 89C51的存储器,2,2.6.1 存储器概述,MCS51系列单片机在物理上有4个存储器空间。,程序存储器,片内,片外,0000,0FFFF,0000,0FFF,数据存储器,片内RAM,扩展RAM,0000,0FFFF,0000,7F,SRF,RAM,80H,0FFH,程序存储区，扩展数据存储区，内部数据存储区，专用寄存器区,89C51,3,MCS-52 的存储器配置,MCS-52 还多了内部高128字节RAM,程序存储区，片外扩展数据存储区，内部数据存储区，专用寄存器区,89C52,4,2.6.2 程序存储器,1程序存储空间可寻址的程序存储器空间：64KB；用途：存放程序，或者常数表格；地址范围：0000H0FFFFH。片内集成4KB FLASH存储器。,5,2复位起始地址,复位完成后，程序计数器PC=0000H，因此，复位后程序从0000开始执行程序。3片内程序存储器 依据不同的型号而不同。例如8031没有内部程序存储器；8751有4KB的EPROM程序存储器；AT89C51有4KB的FLASH作程序存储器；AT89C52有8KB的FLASH作程序存储器；AT89C55有20KB的FLASH作程序存储器；W78E58有32KB的FLASH作程序存储器。,6,4中断程序入口地址,（1）程序存储器的低地址部分具有特殊的用途。它们是中断服务程序的入口地址。基本51系统系列，00000030H之间.现在有许多新的兼容系列，增强了中断管理能力，在这之后又增加了一些中断服务程序入口。（2）我们编写程序时，应该让出这一部分地址。,7,基本51、52单片机中断服务程序入口地址表,8,兼容扩展型号中断服务程序入口地址表（1）,9,中断服务程序入口地址表（扩展型号2）,10,可以看到：对于002BH以前的中断程序入口是标准的，但在此以后，则不同的生产厂有不同的定义，使用时需要参考生产厂的相关资料。资料的获取：一般都可以通过网络获得相关资料。最方便的是直接进入制造厂的网站，对于使用资料，是公开的。例如进入Atmel网站，选择芯片型号AT89C52可以查找到相关资料；,11,5.如何留出中断向量区,使用定位伪指令。各入口地址存放一条转移指令或子程序调用指令，而程序的主体部分存放在程序存储空间的其他位置、例如 ORG 0；定位复位入口 LJMP START；转主程序开始 ORG 03H LJMP INT0；转中断0服务程序 ORG 0BH LJMP T0 ORG 13H LJMP INT1 ORG 1BH LJMP T1,ORG 0100HSTART:MOV SP,#70HINT0:PUSH ACC PUSH PSW POP PSW POP ACC RETIT0:PUSH ACC,12,6 内、外部程序存储器的选择,（1）有片内程序存储器 如果EA=1，复位后优选择片内程序存储器。当PC超出片内寻址范围时，自动转到片外程序存储器。EA=0，忽略片内程序存储器，直接寻址片外程序存储器。（2）无片内程序存储器只能寻址片外程序存储器。此时应当使EA=0。,13,（3）片外程序存储器的扩展,一般使用掉电不丢失数据的存储器作程序存储器，例如EPROM，EEPROM，FLASH等；P0口为外部存储器的数据/地址复用总线，地址信号需要外部锁存后接到存储器的低8位地址线上，数据信号不需要锁存，直接接到存储器的数据总线；P2为外部地址总线高8位，不需要外部锁存。引脚ALE的信号可以作为低8位地址锁存控制信号。PSEN作为程序存储器的读控制信号。以32KB的EPROM为例，程序存储器扩展的框图：,14,片外程序存储器的扩展,以32KB*8为的EPROM为例。设要求在第32KB空间扩展32KB程序存储器。要扩展存储器，低8位地址总线需要在外部锁存。高8位地址信号不需要锁存。地址锁存可以使用74LS373,15,74LS373,是8D锁存器。,有时标为LE,16,74LS373功能表,表中：H高电平，L低电平，X任意；Z输出处于高阻状态；Q0维持原状态不变。当/OE=L，G=“1”时，输出随输入而变化，G=“0”，输出Q维持，不受输入端影响/OE=H，输出处于高阻态。,这样，将/OE接“0”，G接单片机的ALE，则当ALE=1时，P0输出的地址信号送到373保存，而当ALE=0时，P0的信号不影响373的输出低8位地址信号在外部被锁存。,17,EPROM存储器27256简介,32K*8位EPROM存储器访问时间：170nS功能框图,18,27256外形与引脚,19,功能表,20,由于在系统中只需要处于读出、或没选中状态，不需要编程与校验，因此，Vpp 始终接Vcc(+5V),E为片选信号，E=0有效，芯片工作。在所选择的地址范围内，使E=0，对于00007FFFH，A15=0，8000H0FFFFH，A15=1。我们需要将存储器设计在低32KB地址空间，因此，可以直接将A15作为芯片选择信号：E=A15。G 为读出控制信号，=0有效。程序存储器的读控制信号为PSEN，只要使G=PSEN就可满足要求。,21,片外程序存储器的扩展框图,数据线、地址线接到存储器芯片的对应引脚上。,22,电路原理图,这里的LE就是373 的“G”,23,2.6.3 数据存储器,数据存储器分为：内部数据存储器 扩展数据存储器 两部分,24,1。内部数据存储器空间,又分为多个不同的空间。工作寄存器区：4个，每个区 8个工作寄存器R0R7 可位寻址的存储器区域 普通数据存储器区 专用寄存器（SFR）区 对于MCS-51系列单片机，它们都位于内部数据存储器地址空间（000FFH）。,25,（1）工作寄存器区,占用地址空间：00H1FH 该区32字节，又分为4个寄存器区；每个区8个工作寄存器，R0,R1,R7 通过专用寄存器PSW的RS1,RS0两位选择。系统复位时，RS1,RS0=0,0，选择0区，地址：00H07H,RS1，RS0可以按位操作。例如 SETB RS0；RS0置“1”CLR RS1；RS1清“0”该区域除了作为工作寄存器使用外，还可以作为一般的RAM使用。,26,（2）位寻址区,地址20H2FH为可位寻址的存储区，它的每一位都有一个位地址，可以进行位操作，使用非常方便。,27,例如，需要用一个标志位来保存阀门的状态：关闭=0，打开=1，则可以只用一个为寻址单元。例如用02位（20字节的D2位）。位操作指令：SETB（位地址）CLR（位地址）MOV C，（位地址）MOV（位地址），C还有许多位操作指令，在指令系统章节中再讨论。例如：SETB 02H；02为置“1”MOV C,03H；C03位的状态 MOV 06H,C；06Hc的状态,28,为了方便程序的阅读与维护，通常利用伪指令将地址用一个符号来表示。例如：ABC BIT 03H；位变量定义，位变量ABC=03H DEF EQU 03H；通用变量定义，变量DEF=03H定义了符号地址后，在指令中就可以直接使用符号地址例如：SETB ABC 与 SETB 03H 是等价的。该区域除了作为位操作区域外，还可以作为普通的RAM使用。,29,（3）一般RAM区30H7FH,内部RAM的30H7FH为一般的RAM区。寻址方式：直接寻址，寄存器间接寻址。例如：MOV A,30H;直接寻址 例如：MOV A，R0;寄存器间接寻址可以设为堆栈区，利用堆栈操作指令访问。PUSH 30H POP 30H整个00H07FH 都可以作为一般的RAM使用。对该区域（00H07FH）的RAM访问，可以使用直接寻址，也可以使用寄存器间接寻址,30,（4）高128字节空间,对于51子系列，它只是专用寄存器(又叫特殊功能寄存器SFR)区。专用寄存器在后面讨论。对于52子系列，80H0FFH实际上有两个独立的物理空间：专用寄存器空间和高128字节RAM空间。,通过不同的寻址方式来区分是对SFR还是对RAM操作：SFR：使用直接寻址方式。高128字节RAM：使用寄存器间接寻址方式。,地址寄存器只能选择R0或R1,31,例如，要向P1端口寄存器写数据 05H：MOV 90H,#05H；P1数据缓冲区地址是90H。（注：P1端口可以使用符号地址P1，MOV P1，#05H)对高128字节RAM:寄存器间接寻址。MOV R0,#90HMOV R0,#05H;将#05H写入到内部RAM的90H单元；保存。注意：专用寄存器不能使用寄存器间接寻址。高128字节内RAM不能使用直接寻址方式，只能用寄存器间接寻址，而且地址寄存器只能是R0或R1,32,2。扩展数据存储器,MCS-51（52）系列可以扩展64KB外部数据存储器，它与前面讨论的内部数据是完全独立的。XRAM地址空间：0000H0FFFFH 它与IRAM地址空间：00H0FFH是重叠的，如何区分是访问XRAM还是IRAM?,靠不同的指令。IRAM MOVXRAM MOVX,33,（1）外部数据存储器的访问,利用MOVX 指令。外部数据存储器的读/写，不能使用直接寻址方式，只能寄存器间接寻址。对于间接寻址，可以使用8位地址（寄存器使用R0,R1）；也可以使用16位地址（寄存器使用DPTR）。,34,例如16位寻址：MOVX A,DPTR;读取数据 MOVX DPTR,A;向DPTR指定的地址写入数据8位寻址：MOVX A,R0 MOVX R1,A 通过不同的指令，将外部数据存储器（XRAM）和内部数据存储器(IRAM)区别开。,35,（2）扩展方式,与程序存储器的扩展类似，利用P0作低8位地址和数据复用总线，P2作为高8位地址总线进行扩展。所不同的是 数据存储器的读控制信号使用RD,而不再使用PSEN；数据存储器允许进行写操作，写控制信号为WR。我们以8KB的静态数据存储器（SRAM）6264为例讨论如何进行扩展。,36,片外数据存储器的扩展,以SRAM芯片6264为例，其外形（以DIP28为例）,37,引脚,写控制信号WE，0有效读控制信号OE，0有效电源与地,38,功能表,从功能表可以看出，是写优先的，在片选有效时，只要写控制信号有效，处于写状态，而无论读信号是否有效。两个片选控制信号用于芯片选择,39,片外数据存储器的扩展框图,存储器芯片使用13根地址线，8KB存储空间，A13A15送地址译码器进行译码，得到存储器的片选信号。如果不需要扩展全部存储空间，也可以直接用A13A15作片选信号，如果只扩展一片，也可以直接选中。,40,电路原理图,Y0:地址为00001FFFH范围。,41,程序存储器、数据存储器都扩展,
