单片机C51存储器类型及存储模式

　　1、80C51存储器的结构

　　程序存储器寻址范围为64KB（用ＰＣ或ＤＰＴＲ），片内数据存储器寻址范围为256B，80H-FFH只能间接寻址，片外数据存储器寻址范围为64KB（DPTR、P2、@Ri）

　　图1 80C51程序存储器系统结构

　　图2 80C51数据存储器系统结构

　　2、程序存储器及其 *** 作

　　程序存储器用来存放应用程序和表格常数，设计中应用根据要求选择容量，其最大容量为64KB。单片机复位时，PC指针从0000H地址开始执行，应用程序的第一条指令的入口必须是0000H。程序存储器中有一些固定的中断入口地址，这些入口地址不得安放其他程序，而应安放中断服务程序，这些入口地址如表2.3所列。

　　表1 程序存储器的固定中断入口地址

　　程序存储器的 *** 作有：

　　（1）程序指令的自主 *** 作：按PC指针顺序 *** 作。

　　（2）表哥常数的查表 *** 作：用MOVC指令。

　　3、数据存储器及其 *** 作 　　3.1片内数据存储器的结构

　　数据存储器的结构如图所示。

　　3.2片内数据存储器的应用特性

　　（1）复用特性：除工作寄存器、位寻址单元有固定空间外，其余没有使用的都可作数据缓冲区。

　　（2）复位特性：复位时SP=07H、PSW=00H，故栈底在07H，工作寄存器为0组。

　　（2）活动推栈：程序运行中，SP可随意设置。

　　3.3片内数据存储器的 *** 作

　　（1）直接寻址 *** 作，如：

　　MOV 30H， #50H； 30H-#50H

　　（2）间接寻址 *** 作，如：

　　MOV R0， #30H； 30H赋给R0

　　MOV A， @R0； A-（（R0））

　　（3）位地址空间 *** 作，如：

　　SETB 00H； 20H的D0位置1

　　（4）工作寄存器的选择 *** 作，如：

　　MOV PSW， #18H； RS1、RS0置成11

　　（5）堆栈 *** 作，如：

　　MOV SP， #70H； 栈底设在70H

　　3.4片外数据存储器的 *** 作

　　使用MOVX命令，只能与A交换数据。

　　（1）读入数据

　　MOVX A， @TPDR

　　或

　　MOVX A， @Ri

　　（2）写入数据

　　MOVX @TPTR， A

　　或

　　MOVX @Ri， A

　　例如：将片外567FH单元的数写入累加器A中，用TPDR指针 *** 作为：

　　MOV DPTR， #567FH

　　MOVX A， @DPTR

　　用R0间接寻址 *** 作为：

　　MOV R0， #7FH

　　MOV P2， #56H

　　MOVX A， @R0

　　4．C51存储类型《？XML:NAMESPACE PREFIX = O /》

　　对于在片外扩充的接口，可以根据硬件形成的地址，用#define语句进行定义，例如：

　　#define unsigned char xdata adAddr_at_0x2000；/*定义了片外接口地址为2000H*/

　　C51编译器支持80C51及其派生系列的体系结构，并提供对80C51所有存储区的访问。每个变量可以用表1中所列的存储器类型明确地分配到指定的存储空间。

　　表1 C51存储类型与80C51存储空间的关系

　　对内部数据存储器的访问比对外部数据存储器的访问快许多，因此应当将频繁使用的变量放在内部数据存储器，而把较少使用的变量放在外部数据存储器中。

　　下面用实例说明各种存储器变量的声明。

　　（1）程序存储器变量：程序存储器的数据不能修改，通常将跳转向量或表格存放在该区，存储器类型标识符为code。

　　例如：unsigned char code text［］ = “ENTER PARAMETER”；

　　（2）直接寻址内部数据存储器变量：可在一个机器周期直接寻址，因此将常用的变量放在data区。存储器类型标识符为data。

　　例如：unsigned char data flag； /*声明一个内部直接寻址的无符号字节变量*/

　　（3）间接寻址内部数据存储器变量：用8位寄存器作为指针寻址内部存储器。存储器类型标识符为idata。

　　例如：unsigned char idata buffer［8］； /*声明一个内部间接寻址的无符号字节数组*/

　　（4）位寻址内部数据存储器变量：是内部数据存储器的位寻址区，位变量对需要位 *** 作的数据十分有用，其存储器类型标识符为bdata。

　　注意：位寻址变量应声明为全局变量，否则编译将出错。

　　例如：unsigned char bdata bStatue； /*定义可位寻址的位变量，在片内RAM中*/

　　sbit statue_0 = bStatue^0； /*定义位变量bStatue的第三位的符号地址*/

　　bit数据类型可以用来访问用bdata存储器类型标识声明的变量的位。

　　外部数据存储器的声明与前面例子相似，这里不再说明。

　　如果变量声明中遗漏存储器类型标识符，则自动选择默认的存储器类型。默认的存储器类型应用到所有全局变量、静态变量、函数自变量和不能分配寄存器的自动变量。默认的存储器类型取决于编译时的存储器模式。这都是不同于一般C语言的地方。

　　5．C51的存储器模式

　　存储器模式确定了用于函数自变量、自动变量和无明确存储类型变量的默认存储器类型。可用编译器控制指令Small，Compact和Large指定编译时的存储器模式。用存储器类型标识符明确声明一个变量，优先于默认存储器类型。

　　（1）Small模式

　　所有变量默认位于80C51内部数据存储器，这和使用data存储器类型标识符明确声明是相同的。该模式变量访问非常有效，但所有数据对象和堆栈必须适合内部RAM。因为使用的堆栈空间决定于不同函数嵌套的深度，故对堆栈的尺寸要求严格。

　　（2）Compact模式

　　所有变量默认位于外部数据存储器的一页（256B）内，这和使用pdata存储器类型标识符明确声明是相同的。地址高字节通常设置P2，编译器无法设置这个端口，故必须在启动代码中手工设置。该模式能容纳最多256B的变量，这个限制是用R0、R1间接寻址造成的。该模式的效率不如Small模式的效率，变量访问速度不如Small模式的快，但比Large模式快。

　　（3）Large模式

　　所有变量默认位于外部数据存储器，这和使用xdata存储器类型标识符明确声明是相同的。寻址使用数据指针（DPRT），变量访问效率低，特别是对多字节变量，该模式的数据访问比Small模式和Compact模式生成的代码多。

　　一般经常使用Small模式，它可生成最快、最紧凑和最有效的代码。通常可以明确指定变量的存储位置。仅当使用Small模式时不适合应用或 *** 作才上升到Compact模式和Large模式。