[嵌入式]51单片机的内部结构

存储器

简介

8051 在系统结构上采用 哈佛结构

哈佛结构：
   哈佛结构是一种将程序存储和数据存储分开存放的结构

冯·诺伊曼结构：
  也称普林斯顿结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。

• 在物理结构上分为四类：

1、片外、片内程序存储器（ROM）
2、片外、片内数据存储器（RAM）

• 在用户使用角度来看分三类：

1、片内、片外 统一编址的程序存储器地址空间
2、片内数据存储器地址空间
3、片外数据存储器地址空间

程序存储器 用来存放用户程序和常用的表格、常数，采用只读存储器(ROM)作为程序存储器。

数据存储器 用来存放程序运行中的数据、中间计算结果等，采用随机访问存储器(RAM)作为数据存储器

程序存储器

单片机的PC是指程序计数器（Program Counter）。程序计数器PC用于存放下一条将要执行的指令地址，是一个16位专用寄存器，不能通过MOV指令来操作，对用户来说是不可见的。当执行一条指令时，首先需要根据PC中存放的指令地址，将指令取出送到指令寄存器中，此过程称为“取指令”。与此同时，PC中的地址编制的程序进行自动加1跳转操作，得到下一条指今的地址。当前一条指令执行完毕，CPU再根据PC取出下一条指令的地址，并再得到再下条指令地址，依次执行每一条指令。

片内数据存储器

片内RAM 最大可寻址256个字节，分为低128字节单元、高128字节单元

• 低128单元（00H - 7FH）

低128单元也分为三个区域

1、工作寄存器区域 00H - 1FH

最低32个单元（地址为00H~1FH）为4个通用工作寄存器组。
每个寄存器组含有8个8位寄存器，编号为R0 ~R7。
程序状态字寄存器（PSW）来管理中的2位RS0、RS1用来确定当前采用哪一个工作寄存器组
在某一时刻只能选用其中的一组寄存器工作，系统复位后，指向工作寄存器组0
如果用户程序不需要4个工作寄存器区，则不用工作寄存器单元可以作一般的RAM使用

2、位寻址区 20H - 2FH

20H - 2FH 这16个单元，每个单元（ 20H - 2FH）都有 8位的位地址，每个单元都可以作为一般的RAM单元使用

3、用户RAM区、数据缓冲区 30H - 7HF

RAM区又称为数据缓存区，8051单片机的用户RAM区有80个存储单元（字节）
地址编号为30H～7FH，用户RAM区一般用来存储随机数据和运算中间结果等。

• 高128单元（7FH - FFH）

对特殊寄存器只能使用直接寻址模式，高128字节中，除了 程序计数器 PC以外，有21个特殊功能的寄存器，又称专用寄存器SFR，离散的分布在空间内。

21个特殊寄存器中，有11个可以位寻址

片外数据存储器

片外RAM 可以由特殊寄存器——数据指针寄存器DPTR寻址
是16位，所以可以寻址64K

空间