程序存储器以程序计数器PC作为地址指针，通过16位地址总线，可寻址的地址空间为64KB，片内／外统一编址。根据单片机的类型及引脚的电平，CPU可从内部也可从外部程序存储器开始执行。而当EA=0时，内部程序存储器被忽略，程序直接从外部程序存储器的0000H开始执行。64KB程序存储器中有一些特殊的单元，在使用时应加以注意。0023H——串行口的中断服务子程序入口地址。......
2023-11-17
8051单片机存储器系统特点及使用方法
【摘要】：经过外扩展，构成了完整的单片机存储器系统。下面对单片机存储器系统的特点和使用方法进行介绍。2．8051单片机存储器的使用为了正确地使用8051存储器，首先要注意如何区分4个不同的存储空间，其次在编程时还要注意内、外程序存储器的衔接问题。总结上述内容可知，在8051单片机系统中，虽然存储器交叠增强了单片机的寻址能力，但同时也给学习和使用增加了一些困难。
经过外扩展，构成了完整的单片机存储器系统。下面对单片机存储器系统的特点和使用方法进行介绍。
1．单片机存储器系统的特点
（1）程序存储器与数据存储器并存
单片机的存储器系统中程序存储器与数据存储器并存，其中程序存储器是保存程序的需要，而数据存储器则是运行程序的需要。在系统中两种存储器是截然分开的，它们有各自的地址空间、操作指令和控制信号。
其实任何计算机都存在程序的保存问题。例如，微型机用磁盘（硬盘与软盘）来保存程序，每次开机或每当需要时启动磁盘，即可把程序调入内存运行。而单片机一般不配备磁盘等外存储设备，故只能使用ROM构成的程序存储器来解决。有了程序存储器之后还得靠数据存储器来运行程序，从而就有了单片机系统中程序存储器和数据存储器并存的结构。
（2）内、外存储器并存
图8－18 8051单片机存储器的4个物理 存储空间和3个逻辑存储空间
单片机的存储器有内、外之分，即片内存储器和片外存储器。片内存储器是芯片固有的，它使用方便、存取快捷，但容量有限，难以满足系统的需要；而片外存储器是系统扩展的，从而形成了单片机系统既有内部存储器又有外部存储器的结构。内部存储器有ROM和RAM之分，外部存储器也有ROM和RAM之分。换一种说法，即程序存储器有内、外之分，数据存储器也有内、外之分这样一种复杂的结构。这种存储器的交叠配置在任何其他计算机中都不曾出现过。因此，在8051单片机系统中形成了存储器的4个物理存储空间和3个逻辑存储空间，如图8－18所示。
4个物理存储空间分别是片内程序存储空间、片外程序存储空间、片内数据存储空间及片外数据存储空间。
（3）程序存储器地址具有连续性要求
在编程使用时，内、外程序存储器空间的地址必须是连续的。而对应的数据存储器则没有这个要求，内、外数据存储空间是各自编址的，地址都是从00H（0000H）开始。所以从软件的角度看，8051单片机系统有3个逻辑存储空间，即片内、外统一编址的64KB程序存储空间，256B的片内数据存储空间以及64KB的片外数据存储空间。
2．8051单片机存储器的使用
为了正确地使用8051存储器，首先要注意如何区分4个不同的存储空间，其次在编程时还要注意内、外程序存储器的衔接问题。
在8051单片机中，为了区分不同的存储空间，采用了硬件和软件相结合的措施。所谓硬件措施，就是对不同的存储空间使用不同的控制信号，而软件措施则是访问不同的存储空间使用不同的指令。
（1）内部程序存储器与数据存储器的区分(www.chuimin.cn)
芯片内部的ROM与RAM是通过指令来相互区分的。读ROM时使用MOVC指令，而读RAM时则使用MOV指令。
（2）外部程序存储器与数据存储器的区分
对外部扩展ROM与RAM，同样使用指令来加以区分。读外部ROM使用MOVC指令，而读／写外部RAM则使用MOVX指令。此外，在电路连接上提供了两个不同的选通信号，
为外部ROM的读选通信号
和
作为外部RAM的读／写选通信号。
（3）内、外数据存储器的区分
内部RAM和外部RAM是分开编址的，这就造成了外部RAM前256个单元的地址重叠。但由于有不同的指令加以区分，访问内部RAM使用MOV指令，访问外部RAM使用MOVX指令，所以不会发生操作混乱。
（4）内、外程序存储器的衔接
出于连续执行程序的需要，内、外程序存储器必须统一连续编址（内部占低位，外部占高位），并使用相同的读指令MOVC，所以内、外ROM面临的不是地址区分问题而是地址衔接问题。再考虑到8051单片机系列芯片中，有些芯片有内部ROM，有些芯片没有内部ROM，为此，8051单片机特别配置了
（访问、内外程序存储器控制）信号。
对于8051这样有内部ROM的单片机，应使
=1（接高电平）。此时，当地址为0000H～0FFFH时，在内部ROM寻址；等于或超过1000H时，自动到外部ROM中寻址，从而形成了如图8－19所示的内、外ROM的衔接形式，使内、外程序存储器成为一个地址连续的存储空间。
图8－19 内、外程序存储器衔接示意图
从图8－19中可以看出，由于0000H～0FFFH存储空间已被内部ROM占据，所以外部ROM就不能再使用这部分存储空间了，相当于外部ROM损失了4KB的存储空间。
对于8051这样没有内部ROM的单片机，应使
=0（接地）。这样，只需对外部ROM进行寻址，寻址范围为0000H～FFFFH，是一个完整的64KB ROM空间。
总结上述内容可知，在8051单片机系统中，虽然存储器交叠增强了单片机的寻址能力，但同时也给学习和使用增加了一些困难。例如，增加了指令的类型和控制信号的数目，给程序设计和电路连接增加了麻烦，使程序设计容易出错，且出错后又不易查找，从而加大了程序调试的难度。
单片机存储 器扩展小结
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