8051存储结构.docx

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8051存储结构

8051存储结构

8051存储结构：

1.CODE区

用来存放可执行代码。

被16位寻址，空间可达64K。

代码是只读的。

还可以存储查寻表。

通过数据指针DPTR或者程序计数器加上累加器提供的偏移量进行寻址。

把表头地址装入DPTR，把表中要寻址的元素的偏移量装入累加器中，就可以寻址表中元素。

2.DATA区

第二个是8051内128字节内部RAM，或者8052的钱128字节内部RAM。

这部分主要作为数据段。

访问DATA区用直接寻址方式，访问XDATA区用间接寻址。

通常把使用频繁的变量或者局部变量存储在DATA区，空间有限，需节省使用。

在数据段中也可以通过R0和R1采用间接寻址，R0、R1被作为数据区的指针，将要恢复或者改变字节的地址放入R0或R1中。

数据段中有两个小段，第一个子段包含四个寄存器组，每组包含8个寄存器，可子啊任何时刻通过修改PWS寄存器的RS0和RS1位来选择四组寄存器的任一组作为工作寄存器组，8051也可以默认任意一组喂工作寄存器组。

工作寄存器组的快速切换不仅使参数传递更加方便，而且可以进行快速任务转换。

另一个子段叫做位寻址段（BDATA）包括16个字节，共128位，每一位都可以单独寻址。

也可以进行字节寻址。

3.IDATA区。

8051系列的一些单片机如8052有附加的128字节内部RAM，位于从80H开始的地址空间中，被称为IDATA。

因为IDATA区的地址和SFRs的地址是重叠的，通过区分所访问的存储区来解决地址重叠问题，因为IDATA只能通过间接寻址来访问。

4.4.XDATA区。

8051的最后一个存储空间为64K，和CODE区一样采用16位地址寻址，称作外部数据区，简称XDATA区。

这个区通常包括一些RAM或者一些需要通过总线接口的外围器件。

对XDATA的读写操作使用DPTR,R0或者DPTR,R1。

处理XDATA中的数据至少要三个指令周期，因此使用频繁的数据应尽量保存在DATA区。

位操作和布尔逻辑

8051可分别对BDATA和SFRs中的128个可寻址位，32个I/O口进行位逻辑操作。

MOVC22H把位地址22H中的数移入进位位中

ORLC23H把位地址23H中的数和进位位中的数相或

MOV24HC把进位位中的数移入位地址24H中

寻址方式

8051可对存储区直接或者间接寻址。

直接寻址是指在指令中直接包含所需寻址的字节地址。

直接寻址只能在DATA区和SFR中进行。

间接寻址要使用DPTR,PC,R0,R1寄存器，用来寻访所要访问的数据地址。

间接寻址方式可以访问CODE,IDATA,XDATA存储区，对DATA也可以间接寻址，只能用直接寻址方式对位地址进行寻址。

DATA和IDATA区寻址

MOVR1#22H设置R1为指向DATA区内的地址22H的指针

MOVR0#0A9H设置R0为指向IDATA区内的地址0A9H的指针

MOVA@R1读入地址22H的数据

MOV@R0A将累加器中的数据写入地址A9H

INCR0RO中的地址变为AAH

INCR1R1中的地址变为23H

MOV34H@R0将地址AAH中的数据写入34H

MOV@R1#67H把立即数写入地址23H

XDATA区寻址

MOVDPTR#3048HDPTR指向外部存储区

MOVXA@DPTR读入外部存储区地址3048H中的数

INCDPTR指针加一

MOVA#26H立即数26H写入A中

MOVX@DPTRA将26H写入外部存储区地址3049H中

MOVR0#87HR0指向外部存储区地址87H

MOVXA@R0将外部存储区地址87H中的数读入累加器中

代码区寻址

MOVDPTR#TABLE_BASEDPTR指向表首地址

MOVAindex把偏移量装入累加器中

MOVCA@A+DPTR从表中读入数据到累加器中

为定时器（对机器周期计数），也可以用来对相应的I/O口（T0，T1）上从高到低的跳变脉冲计数。

如果需要，当脉冲计数溢出时，可以产生一个中断。

TCON寄存器用来控制寄存器的工作启停和溢出标志位。

通过改变定时器运行位TR0和TR1来启动和停止定时器工作。

TCON还包括了定时器0和定时器1的溢出中断标志位。

中断标志位可以在任何时候置位和清除，因此可以通过软件产生和阻止定时器中断。

定时器控制寄存器TCON可位寻址

TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0

TF1定时器1溢出中断标志。

响应中断后由处理器清零

TR1定时器1控制位，置位时定时器工作，复位时停止工作

TF0定时器0溢出标志位

TR0定时器0控制位

IE1外部中断1触发标志位，当检测到P3.3有从高到低得跳变电平时置位，处理器响应中断后，由硬件清除该位。

IT1外部中断触发方式控制位，置位时为跳变触发，复位时为低电平触发

IE0外部中断0触发标志位，当检测到P3.2有从高到低的跳变时置位，由处理器清零

IT0外部中断0触发控制位，置位时为跳变触发，复位时为低电平触发

定时器控制寄存器TMOD-不可位寻址

GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0

定时器1定时器0

GATE当GATE置位时，定时器仅当TR=1并且INT=1时才开始工作，如果GATE=0，置位TR定时器开始工作

C/T定时器方式选择。

如果C/T=1，定时器以计数方式工作，C/T=0，以定时方式工作

M0模式选择高位M1模式选择高位

可通过C/T位的设置来选择定时器的时钟源。

当定时器用来对内部时钟脉冲计数时，可通过硬件或者软件来控制。

GATE=0为软件控制，置位TR定时器就开始工作，GATE=1为硬件控制，当TR=1并且INT=1时定时器才工作。

当INT脚给出低电平时，定时器将停止工作。

这在测量INT脚的脉冲宽度时十分有用，此时INT不做外部中断使用。

定时器工作方式0和方式1

定时器有四种工作方式。

方式0为13位定时/计数器方式，定时器溢出时置位TF0或TF1，并产生中断。

方式1将以16位定时/计数器工作，除此之外和方式0一样

定时器工作方式2

方式2为8位自动重装载工作方式。

定时器的低8位（TL0或TL1）用来计数，高8位（TH0或TH1）用来存放重装载数值。

当定时器溢出时，TH中的数值被装入TL中。

定时器0和定时器1在方式2是同样地。

定时器1常用此方法来产生波特率。

定时器工作方式3

方式3时，定时器0成为两个8位定时/计数器（TH0和TL0）.TH0对应于TMOD中定时器0的控制位，而TL0占据了TMOD中定时器1的控制位。

这样定时器1将不能产生溢出中断，但可以用于不需要产生中断的场合，如作为波特率发生器或者作为定时计数器被软件查询，当系统需要用定时器1来产生波特率，而又同时需要两个定时/计数器时，这种方式十分有用，当定时器1设置为工作方式3时将停止工作。

内置UART

8051有一个全双工串行通讯接口。

由寄存器SCON来进行设置

串行控制寄存器SCON-可位寻址

SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI

SM0串行模式选择

SM1串行模式选择

SM2多机通讯允许位，当模式0时，此位应该位0，模式1时，当接收到停止位时，该位置位。

模式2和3时，当接收到的第9位数据为1时，将置位

REN串行接收允许位

TB8在模式2和3中，将被发送数据的第9位

RB8在模式0中该位不起作用，子模式1中，该位为接收数据的停止位，在模式2和3中，为接收数据的第9位

TI串行中断标志位，由软件清零

RI接收中断标志位，由软件清零

UART模式0

模式0时，UART作为1个8位的移位寄存器使用，波特率为fosc/12。

数据由RXD从低位开始收发。

TXD用来发送同步移位脉冲，因此，方式0不支持全双工。

这种方式可用来和像某些具有8位串行口的EEPROM之类的器件通讯。

当向SBUF写入字节时，开始发送数据。

数据发送完毕时，TI将置位。

置位REN时，将开始接收数据，当接收完8位数据时，RI将置位。

UART模式1

工作于模式1时，传输的是10位：

1位起始位，8位数据位，1个停止位。

这种方式可以和包括PC机在内的许多器件进行通讯。

这种方式的波特率是可调的。

而用来产生波特率的定时器的中断应该被禁止，PCON的SMOD位为1时，可使波特率翻倍。

TI和RI在发送和接收停止位的中间时刻被置位，这使软件可以响应中断并装入新的数据。

如果使用定时器1来产生波特率，则通过下公式计算TH1的装入值

TH1=256—（K*OscFreq）/（384*BaudRate）

K=1ifSMOD=0

K=2ifSMOD=1

要求重装值要小于256，非整数的重装值必须和下一个整数非常接近。

UART模式2

模式2的数据以11位方式发送：

1位起始位，8位数据位，第9位，1位停止位。

发送数据时，第9位为SCON中的TB8，接收数据的第9位保存在RB8中。

第9位一般用来多机通讯，仅在第9位为1时，单片机才接收数据。

多机通讯用SCON的SM2来控制。

当SM2为1时，仅当数据的第9位为1时才引发通讯中断，当SM2为0时，只要接收完11位就产生一次中断。

第9位可以在多机通讯中避免不必要的中断，在传送地址和命令时，第9位置位，串行总线上的所有处理器都产生一个中断，处理器将决定是否继续接收下面的数据。

如果继续接收数据就清零SM2，否则SM2置位，以后的数据流不会使它产生中断。

SMOD=0时，模式2的波特率为1/64OscSMOD=1时波特率为1/32Osc。

模式2和模式3的差别在于可变的波特率