如何正确的划分51单片机中的RAM

yingujun 2018-12-10 7776

控制/MCU

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描述

前边介绍单片机资源的时候，我们提到过 STC89C52 共有 512 字节的 RAM，是用来保存数据的，比如我们定义的变量都是直接存在 RAM 里边的。但是单片机的这 512 字节的 RAM在地位上并不都是平等的，而是分块的，块与块之间在物理结构和用法上都是有区别的，因此我们在使用的时候，也要注意一些问题。

51 单片机的 RAM 分为两个部分，一块是片内 RAM，一块是片外 RAM。标准 51 的片内 RAM 地址从 0x00H～0x7F 共 128 个字节，而现在我们用的 51 系列的单片机都是带扩展片内 RAM 的，即 RAM 是从 0x00～0xFF 共 256 个字节。片外 RAM 最大可以扩展到 0x0000～0xFFFF 共 64K 字节。这里有一点大家要明白，片内 RAM 和片外 RAM 的地址不是连起来的，片内是从 0x00 开始，片外也是从 0x0000 开始的。还有一点，片内和片外这两个名词来自于早期的 51 单片机，分别指在芯片内部和芯片外部，但现在几乎所有的 51 单片机芯片内部都是集成了片外 RAM 的，而真正的芯片外扩展则很少用到了，虽然它还叫片外 RAM，但实际上它现在也是在单片机芯片内部的，我们的 STC89C52 就是这样。以下是几个 Keil C51 语言中的关键字，代表了 RAM 不同区域的划分，大家先记一下。

data：片内 RAM 从 0x00~0x7F

idata：片内 RAM 从 0x00~0xFF

pdata：片外 RAM 从 0x00~0xFF

xdata：片外 RAM 从 0x0000~0xFFFF

大家可以看出来，data 是 idata 的一部分，pdata 是 xdata 的一部分。为什么还这样去区分呢？因为 RAM 分块的访问方式主要和汇编指令有关，因此这块内容大家了解一下即可，只需要记住如何访问速度更快就行了。

我们定义一个变量 a，可以这样：unsigned char data a=0，而我们前边定义变量时都没有加 data 这个关键字，是因为在 Keil 默认设置下，data 是可以省略的，即什么都不加的时候变量就是定义到 data 区域中的。data 区域 RAM 的访问在汇编语言中用的是直接寻址，执行速度是最快的。如果你定义成 idata，不仅仅可以访问 data 区域，还可以访问 0x80H~0xFF 的范围，但加了 idata 关键字后，访问的时候 51 单片机用的是通用寄存器间接寻址，速度较 data会慢一些，而且我们平时大多数情况下不太希望访问到 0x80H~0xFF，因为这块通常用于中断与函数调用的堆栈，所以在绝大多数情况下，我们使用内部 RAM 的时候，只用 data 就可以了。

对于外部 RAM 来说，使用 pdata 定义的变量存到了外部 RAM 的 0x00~0xFF 的地址范围内，这块地址的访问和 idata 类似，都是用通用寄存器间接寻址，而如果你定义成 xdata，可以访问的范围更广泛，从 0 到 64K 的地址都可以访问到，但是它需要使用 2 个字节寄存器DPTRH 和 DPTRL 来进行间接寻址，速度是最慢的。

我们的 STC89C52 共有 512 字节的 RAM，分为 256 字节的片内 RAM 和 256 字节的片外RAM。一般情况下，我们是使用 data 区域，data 不够用了，我们就用 xdata，如果希望程序执行效率尽量高一点，就使用 pdata 关键字来定义。其它型号有更大的 RAM 的 51 系列单片机，如果要使用更大的 RAM，就必须得用 xdata 来访问了。

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