51單片機存儲器結構

❶ 單片機的哪部分屬於存儲器結構

D、記憶部件。

構成存儲器的存儲介質主要採用半導體器件和磁性材料。存儲器中最小的存儲單位就是一個雙穩態半導體電路或一個CMOS晶體管或磁性材料的存儲元，可存儲一個二進制代碼。

由若干個存儲元組成一個存儲單元，然後再由許多存儲單元組成一個存儲器。存儲器結構在MCS - 51系列單片機中，程序存儲器和數據存儲器互相獨立，物理結構也不相同。

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為提高存儲器的性能，通常把各種不同存儲容量、存取速度和價格的存儲器按層次結構組成多層存儲器，並通過管理軟體和輔助硬體有機組合成統一的整體，使所存放的程序和數據按層次分布在各存儲器中。

主要採用三級層次結構來構成存儲系統，由高速緩沖存儲器Cache、主存儲器和輔助存儲器組成。圖中自上向下容量逐漸增大，速度逐級降低，成本則逐次減少。

❷ MCS-51單片機內部RAM可分為幾個區各區的主要作用是什麼

MCS-51單片機內部RAM可分為5個區：

1、存儲矩陣區：RAM的核心區域是一個寄存器矩陣，用來存儲信息，稱為存儲矩區。

2、地址解碼器區：地址解碼器區的作用是將寄存器地址所對應的二進制數譯成有效的行選信號和列選信號，從而選中該存儲單元。

3、讀/寫控制器區：訪問RAM時，對被選中的寄存器進行讀操作還是進行寫操作，是通過的讀/寫控制器區讀寫信號來進行控制的。

4、輸入/輸出區：RAM通過輸入/輸岀區與計算機的CPU交換數據。輸入/輸出區數據線的條數，與一個地址中所對應的寄存器位數相同。

5、片選控制區：片選控制區就是用來實現這種控制的。控制RAM被訪問時，是否與CPU發生聯系，與其交換信息。

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MCS-51單片機內部RAM讀操作時，被選中單元的數據經數據線、輸入/輸出區處理後傳送給CPU；寫操作時，CPU將數據經輸入/輸出區轉化、數據線存入被選中單元。

由於受RAM的集成度限制。MCS-51單片機由許多RAM組合而成。CPU訪問存儲器時，一次只能訪問RAM中的某一片，片選控制區選中，地址解碼器的輸出信號控制該片某個地址的寄存器與CPU接通；當片選線接入無效電平時，則該片與CPU之間處於斷開狀態。

❸ MCS-51單片機片內256B的數據存儲器可分為幾個區分別起什麼作用

MCS-51 單片機片內數據存儲器可分為二個區: 00H~7FH 單元組成的低128B 的片內RAM區、80H ~FFH單元組成的高128B 的專用寄存器區。其中低128B的RAM區又分為: 00H~1FH 單元為工作寄存器區、20H~2FH 單元為位定址區、30H~7FH單元為用戶RAM區。

工作寄存器區可作通用寄存器用，用戶RAM區可作堆棧和數據緩沖用。專用寄存器區又稱特殊功能寄存器，使用80H~FFH單元。

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存儲器空間在物理結構上可劃分為：MCS-51存儲器是採用將程序存儲器和數據存儲器分開定址的結構，其存儲器空間在物理結構上可劃分為如下四個空間：片內程序存儲器、片外程序存儲器、片內數據存儲器、片外數據存儲器。

MCS-51單片機的P0~P3四個I/O埠在結構上的異同以及使用時應注意的事項：MCS-51單片機的四個埠在結構上相同之處: P0~P3 都是准雙向I/O 口，作輸入時，必須先向相應埠的鎖存器寫入「1」。

不同之處；P0口的輸出級與P1~P3口不相同，它無內部上拉電阻，不能提供拉電流輸出，而P1~P3 則帶內部上拉電阻，可以提供拉電流輸出。

當P0口作通用I/O口輸出使用時，需外接上拉電阻才可輸出高電平；但作地址/數據匯流排時，不需要外接上拉電阻。P1~P3口IO輸出時，均無需外接上拉電阻。

❹ 簡述51單片機的存儲器邏輯空間分布,並說明當存儲器地址發生重疊時應如何處

MCS-51單片機存儲器結構
1、 程序存儲器
MCS-51具有64kB程序存儲器定址空間，它是用於存放用戶程序、數據和表格等信息。對於內部無ROM的8031單片機，它的程序存儲器必須外接，空間地址為64kB，此時單片機的端必須接地。強制CPU從外部程序存儲器讀取程序。對於內部有ROM的8051等單片機，正常運行時，則需接高電平，使CPU先從內部的程序存儲中讀取程序，當PC值超過內部ROM的容量時，才會轉向外部的程序存儲器讀取程序。
8051片內有4kB的程序存儲單元，其地址為0000H—0FFFH，單片機啟動復位後，程序計數器的內容為0000H，所以系統將從0000H單元開始執行程序。但在程序存儲中有些特殊的單元，這在使用中應加以注意：
其中一組特殊是0000H—0002H單元，系統復位後，PC為0000H，單片機從0000H單元開始執行程序，如果程序不是從0000H單元開始，則應在這三個單元中存放一條無條件轉移指令，讓CPU直接去執行用戶指定的程序。
另一組特殊單元是0003H—002AH，這40個單元各有用途，它們被均勻地分為五段，它們的定義如下：
0003H—000AH 外部中斷0中斷地址區。
000BH—0012H 定時/計數器0中斷地址區。
0013H—001AH 外部中斷1中斷地址區。
001BH—0022H 定時/計數器1中斷地址區。
0023H—002AH 串列中斷地址區。
可見以上的40個單元是專門用於存放中斷處理程序的地址單元，中斷響應後，按中斷的類型，自動轉到各自的中斷區去執行程序。因此以上地址單元不能用於存放程序的其他內容，只能存放中斷服務程序。但是通常情況下，每段只有8個地址單元是不能存下完整的中斷服務程序的，因而一般也在中斷響應的地址區安放一條無條件轉移指令，指向程序存儲器的其它真正存放中斷服務程序的空間去執行,這樣中斷響應後，CPU讀到這條轉移指令，便轉向其他地方去繼續執行中斷服務程序。
2、 數據存儲器
數據存儲器也稱為隨機存取數據存儲器。MCS-51單片機的數據存儲器在物理上和邏輯上都分為兩個地址空間，一個是內部數據存儲區和一個外部數據存儲區。MCS-51內部RAM有128或256個位元組的用戶數據存儲（不同的型號有分別），它們是用於存放執行的中間結果和過程數據的。MCS-51的數據存儲器均可讀寫，部分單元還可以位定址。
8051內部RAM共有256個單元，這256個單元共分為兩部分。其一是地址從00H—7FH單元（共128個位元組）為用戶數據RAM。從80H—FFH地址單元（也是128個位元組）為特殊寄存器（SFR）單元。從圖1中可清楚地看出它們的結構分布。
在00H—1FH共32個單元中被均勻地分為四塊，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，那麼在程序中怎麼區分和使用它們呢？聰明的INTEL工程師們又安排了一個寄存器——程序狀態字寄存器（PSW）來管理它們，CPU只要定義這個寄存的PSW的第3和第4位（RS0和RS1），即可選中這四組通用寄存器。對應的編碼關系如圖2所示。
內部RAM的20H—2FH單元為位定址區，既可作為一般單元用位元組定址，也可對它們的位進行定址。位定址區共有16個位元組，128個位，位地址為00H—7FH。位地址分配如表1所示，CPU能直接定址這些位，執行例如置「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定址區。