51单片机存储程序和数据的方式概述

2026 51单片机 RAM Code Memory

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 51单片机是如何存储程序和数据的？在学校很少用到外扩ROM/RAM的情况，都是用C语言编程，不差空间，代码太大了，买个大ROM的芯片就行了。现在工作了，单位是做SoC的，采用了51的IP核，才算对51的代码/数据空间有了清晰的认识。 MCS-51使用哈弗结构，它的程序空间和数据空间是分开编址的，即各自有各自的地址空间，互不重叠。所以即使地址一样，但因为分开编址，所以依然要说哪一个空间内的某地址。而ARM(甚至是x86)这种冯诺依曼结构的MCU/CPU，它的地址空间是统一并且连续的，代码存储器/RAM/CPU寄存器，甚至PC机的显存，都是统一编址的，只是不同功能的存储器占据不同的地址块，各自为政。好，说回MCS-51。对于程序存储器，有片内和片外两部分。而且无论片内程序存储器，还是片外程序存储器，他们的地址是共享的。如果片内4k ROM的话，地址就是0x0000-0x0FFF，从0x1000-0xFFFF就是外部ROM的地址空间。可外部ROM的0x0000-0x0FFF的这一部分是否使用呢，这取决于单片机EA引脚的电平值。EA=1时就是使用内部ROM的这一部分，外部ROM的这一部分浪费不用;EA=0时就是使用外部ROM的这一部分，内部ROM浪费不用。从CODE段读取数据要使用汇编的MOVC指令，单片机会根据MOVC指令、EA状态、要读取的地址值，来自动地判断从什么存储器里取数据。对于数据存储器，则分为内部数据存储器(IDATA/RAM)和外部数据存储器(XDATA)两个部分，但这两个存储器就不像code存储器那样共享地址空间的了。一般的8051芯片，内部RAM只有128B，从0x00-0x7F，而从0x80-0xFF则是SFR(CPU工作寄存器和各种外设寄存器都在此)的区域。对于8052来说，内部RAM有256B，所以0x80-0xFF是高128B的RAM在使用。可这部分不是SFR专用的吗?是SFR专用，但注意，SFR的访问只能使用“直接寻址方式”(使用特定的汇编指令来实现)，区别就在这里。只有通过直接寻址访问的地址才是SFR，否则就是普通的RAM。至于外扩的RAM(XDATA)，地址也是从0x0000-0xFFFF的，而且这里的0x0000和内部RAM的0x00是不同的，是完全独立的两个空间。他们的访问方法也是不同的。MCS-51使用MOVX指令，来读写XDATA区。而且，访问XDATA区，是需要DPTR寄存器来辅助的。因为只有DPTR才能装得下十六位的XDATA地址。所以说，MCS-51读写IDATA区的速度是最快的，而且访问方法也是最多的。访问XDATA区的速度相对就要慢很多。MCS-51的堆栈要优先开辟在IDATA区中，并且在IDATA区中开辟的堆栈，可以使用栈指针寄存器SP来控制。如果栈实在太大，只能开辟在XDATA区中，那么CPU的SP寄存器就很难借力，只能由我们自己来构造堆栈结构和堆栈指针。既然外部程序空间和数据空间都是0-64K(0x0000-0xFFFF)，那么我实际上可以为了省事/方便改写程序等原因，外部的CODE和DATA就可以共用一个可擦写存储器了(比如各种RAM什么可擦可写的)。比如系统有64K的外扩MEMORY，低32K我用作保存CODE，并让单片机在这32K之中读取程序运行，高32K我作为用户数据的保存处，完全可以。只是此时本来完全独立的CODE和DATA空间，因为在硬件芯片上共用了一个MEMORY，所以他们之间就可能互相影响了，程序就能自己改写程序了。比如0x0020处是一个指令，我通过MOVX把0x0020处改写了，那么再利用MOVC把0x0020处读取出来，数据就和原来不一样了。容易混淆的症结在于，单片机存储空间是一个逻辑上的概念，是人为划分出来的两个相互独立的空间。而硬件电路上的MEMORY芯片则是现实中的概念，单片机的存储空间最终会落实在电路层面的芯片上，所以逻辑上的存储空间会因为物理上的电路连接而发生重叠。但是在逻辑层面上，这两个空间还是完全独立的。附：各类存储空间名称的定义： data:固定指前面0x00-0x7f的128个RAM,可以用a寄存器直接读写的,速度最快,生成的代码也最小。 idata:固定指前面0x00-0xff的256个RAM,其中前128和data的128完全相同,只是因为访问的方式不同。idata是用类似C中的指针方式访问的。汇编中的语句为：mov ACC,@Rx.(不重要的补充：c中idata做指针式的访问效果很好)xdata:外部扩展RAM,一般指外部0x0000-0xffff空间,用DPTR访问。pdata:外部扩展RAM的低256个字节,地址出现在A0-A7的上时读写,用movx ACC,@Rx读写。这个比较特殊,而且C51好象有对此BUG, 建议少用。但也有他的优点,具体用法属于中级问题,我不太会，所以这里不提。 0
2019-9-5 00:08:59　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 12 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答小华同学该类别下有 12 个回答。邀请回答 jsqueh 该类别下有 12 个回答。邀请回答红旧衫该类别下有 12 个回答。邀请回答早知该类别下有 12 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 12 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hy381 该类别下有 12 个回答。邀请回答举报李葛葛相关推荐 • 51单片机是如何存储程序和数据的？ 3320 • 单片机的程序存储器和数据存储器共处同一地址空间为什么不会发生总线冲突呢？ 845 • 关于51单片机外扩数据存储器的地址问题 5000 • 51单片机外部程序存储空间是什么？ 2513 • 51单片机的各种下载方式该如何理解？ 1643 • 51单片机外扩数据存储器最大的容量是多少？ 1132 • 单片机的数据存储手段有哪几种？RAM在单片机里的用途有哪些？ 1757 • 4个82MCS-51单片机的引脚有何功能信号？为何种电平？ 1918 • 如何去实现一种51单片机的数据区传送程序？ 1075 • stc51单片机程序存储区不够用，可否在程序存储区写一个bootloader，用户程序放入自身的EEPROM？ 234 3个回答