51單片機存儲器結構介紹（2）

數據存儲器也稱為隨機存取數據存儲器。數據存儲器分為內部數據存儲和外部數據存儲。MCS-51內部RAM有128或256個字節(jié)的用戶數據存儲（不同的型號有分別），片外最多可擴展64KB的RAM，構成兩個地址空間，訪問片內RAM用“MOV”指令，訪問片外RAM用“MOVX”指令。它們是用于存放執(zhí)行的中間結果和過程數據的。MCS-51的數據存儲器均可讀寫，部分單元還可以位尋址。
MCS-51單片機的內部數據存儲器在物理上和邏輯上都分為兩個地址空間，即：
數據存儲器空間（低128單元）；
特殊功能寄存器空間（高128單元）；
這兩個空間是相連的，從用戶角度而言，低128單元才是真正的數據存儲器。下面我們就來詳細的與大家講解一下：
低128單元：
片內數據存儲器為8位地址，所以最大可尋址的范圍為256個單元地址，對片外數據存儲器采用間接尋址方式，R0、R1和DPTR都可以做為間接尋址寄存器，R0、R1是8位的寄存器，即R0、R1的尋址范圍最大為256個單元，而DPTR是16位地址指針，尋址范圍就可達到64KB。也就是說在尋址片外數據存儲器時，尋址范圍超過了256B，就不能用R0、R1做為間接尋址寄存器，而必須用DPTR寄存器做為間接尋址寄存器。

從上圖中我們可以看到，8051單片機片內RAM共有256個單元（00H-FFH），這256個單元共分為兩部分。其一是地址從00H—7FH單元（共128個字節(jié)）為用戶數據RAM。從80H—FFH地址單元（也是128個字節(jié)）為特殊寄存器（SFR）單元。從下圖中可清楚地看出它們的結構分布。

1、通用寄存器區(qū)（00H-1FH）
在00H—1FH共32個單元中被均勻地分為四塊，如下圖，每塊包含八個8位寄存器，均以R0—R7來命名，我們常稱這些寄存器為通用寄存器。這四塊中的寄存器都稱為R0—R7，那么在程序中怎么區(qū)分和使用它們呢？聰明的INTEL工程師們又安排了一個寄存器——程序狀態(tài)字寄存器（PSW）來管理它們，CPU只要定義這個寄存的PSW的D3和D4位（RS0和RS1），即可選中這四組通用寄存器。對應的編碼關系如下表所示。惹程序中并不需要用4組，那么其余的可用做一般的數據緩沖器，CPU在復位后，選中第0組工作寄存器。


2、位尋址區(qū)（20H-2FH）
片內RAM的20H—2FH單元為位尋址區(qū)，既可作為一般單元用字節(jié)尋址，也可對它們的位進行尋址。位尋址區(qū)共有16個字節(jié)，128個位，位地址為00H—7FH。位地址分配如下表所示：


CPU能直接尋址這些位，執(zhí)行例如置“ 1”、清“0”、求“反”、轉移，傳送和邏輯等操作。我們常稱MCS-51具有布爾處理功能，布爾處理的存儲空間指的就是這些為尋址區(qū)。
3、用戶RAM區(qū)（30H-7FH）
在片內RAM低128單元中，通用寄存器占去32個單元，位尋址區(qū)占去16個單元，剩下的80個單元就是供用戶使用的一般RAM區(qū)了，地址單元為30H-7FH。對這部份區(qū)域的使用不作任何規(guī)定和限制，但應說明的是，堆棧一般開辟在這個區(qū)域。