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51单片机的内存模块详解

高工
2019-10-03 23:24:56    评分

关于51单片机内存问题,一直是个疑惑大家的问题,因为51单片机是个很另类的单片机。

下面我给楼主讲解一下:

51单片机之所以另类,是因为,他寻址内存的空间,不是靠总线,是用指令的方式。

51单片机有以下几个内存模块组成:

1】ROM或者Flash,叫程序存储区,你写的程序是存在这里面的,上电后从这里面执行。

程序存储区也分为片内和片外,一般来说,现在的51很多已经做到了64K,所以很少有外扩

片外Flash或者片外的Rom了,Flash或者Rom不管是片内还是片外的,只能用来定义常量,是用code来修饰,也就是说,用code来修饰的东西,在程序运行过程中,不能修改;

51单片机的内存模块详解

2】RAM有------内部RAM的低128位(00-7F),对应C语言就是data,比如我定义一个变量,

data unsigned char Var = 0;

那么,这个Var变量就是放在内部的低128位Ram中

-------内部RAM的高128位(80-FF),对应C语言就是idata,比如我定义一个变量,

idata unsigned char Var = 0;

那么,这个Var变量就是放在内部的高128位Ram中

-------特殊功能寄存器(SFR)(80-FF),对应C语言就是Sfr比如我定义一个变量,

Sfr unsigned char Var = 0x90;

那么,这个Var变量就是放在内部的特殊功能寄存器中,这是你对Var操作,相当于操作一个特殊的寄存器,但是小心,不能随便定义Sfr变量,很危险

------外部RAM 64K(0000-FFFF)

外部的RAM可以扩展到65536个,但是前256个算是一页,这一页比较特殊,是用

pdata来修饰的,当然,也可以用xdata来修饰。

除了第一页的256个以外的其他65280个空间,只能用xdata来修饰;

回过头来讨论pdata和xdata,这两个都能修饰外部Ram的第一页,但是,Pdata只能修饰第一页,即最前面的256个外部Ram,那么,这最前面的256个到底用Pdata还是Xdata好的呢?

答案是Pdata,因为Xdata修饰的变量,用的是DPTR寻址,Pdata用的是R0和R1.DPTR因为是16位的,所以可以覆盖整个的64K外部Ram,R0和R1是8位,所以只能寻址最前面的256个,也就是外部Ram的第一页,但是,用R0寻址,比DPTR快一倍,代码也小的很多

楼主又疑惑了,好多地址是重复的,比如,我向80H地址写一个数值,单片机怎么知道读的是内部的高128位RAM?还是SFR?还是外部64K的RAM呢?

答案是用指令,如果是直接寻址,那么访问的就是SFR,如果是R0或者R1间接寻址,就是内部高128位RAM,如果是DPTR或者是R0,R1间接寻址,且配合的是MovX指令,那么就是访问外部64KRAM中的第80H个地址。

概括一下来说,51的内存由以下组成:

1----程序存储器(包括片内Flash或Rom,也包括片外Flash或Rom,C语言用Code定义)

2----内部低128位Ram,C语言用data定义

3---内部高128位Ram,C语言用idata定义

4---内部SFR,C语言用Sfr定义

5---外部65536个Ram(通常,很多单片机厂家不会给你扩展那么多的,一般来说扩展256个字节或者1024个字节就差不多了,最近宏晶的出了个扩展4096字节的。这65536字节的Ram,前256个可以用Pdata修饰,也可以用Xdata修饰,超过256个之后的,只能用Xdata修饰)

以上所说的只是针对51内核的单片机,其他内核的,像ARM之类的,不是这种结构的。

最后,回答楼主的问题:

片外存储区是什么?

这个问题太模糊,答案可以是外扩的Flash,也可以说是外扩的RAM,

如果问题是这么问的:

程序或者常量存储在片外存储区,这个片外存储区指的是什么?

答案是外扩Flash;

如果问题是---变量存储在片外存储区,这个片外存储区指的是什么?

答案是外扩RAM;

一般来说,如果不指明的话,外内存储区,行业内人士指的是外部的Ram。

片内存储器是什么?是不是就是内部的E2PROM?

片内存储区一般来说,指的是内部的Ram,包括高128位(idata)和低128位(data)

片内存储器,这个说法我没听说过,可能是EEPROM吧。




工程师
2019-10-05 22:35:46    评分
2楼

谢谢分享


工程师
2019-10-06 22:04:21    评分
3楼

非常不错的文章


工程师
2019-10-14 18:17:04    评分
4楼

谢谢分享


助工
2019-10-16 21:38:15    评分
5楼

总结的太好了


菜鸟
2019-10-21 07:16:53    评分
6楼

感谢分享


工程师
2019-10-23 22:15:57    评分
7楼

很基础~ 看到这些资料,我似乎又回到了刚学习MCU的时代,呵呵


工程师
2019-10-23 22:21:04    评分
8楼

51 单片机的RAM较小,如果能外扩SPI 8个腿的SRAM芯片,就更了! 不然并口RAM,占用引脚太多了~


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