在51單片機(jī)中如何劃分RAM區(qū)域？

51 單片機(jī)的 RAM 分為兩個(gè)部分，一塊是片內(nèi) RAM，一塊是片外 RAM。標(biāo)準(zhǔn) 51 的片內(nèi) RAM 地址 從 0x00H～0x7F 共 128 個(gè)字節(jié)，而現(xiàn)在我們用的 51 系列的單片機(jī)都是帶擴(kuò)展片內(nèi) RAM 的，即 RAM 是從 0x00～0xFF 共 256 個(gè)字節(jié)。片外 RAM 最大可以擴(kuò)展到 0x0000～0xFFFF 共 64K 字 節(jié)。這里有一點(diǎn)大家要明白，片內(nèi) RAM 和片外 RAM 的地址不是連起來(lái)的，片內(nèi)是從 0x00 開始， 片外也是從 0x0000 開始的。還有一點(diǎn)，片內(nèi)和片外這兩個(gè)名詞來(lái)自于早期的 51 單片機(jī)，分別指在 芯片內(nèi)部和芯片外部，但現(xiàn)在幾乎所有的 51 單片機(jī)芯片內(nèi)部都是集成了片外 RAM 的，而真正的芯 片外擴(kuò)展則很少用到了，雖然它還叫片外 RAM，但實(shí)際上它現(xiàn)在也是在單片機(jī)芯片內(nèi)部的.但是單片機(jī)的這 512 字節(jié)的 RAM在地位上并不都是平等的，而是分塊的，塊與塊之間在物理結(jié)構(gòu)和 用法上都是有區(qū)別的，因此我們?cè)谑褂玫臅r(shí)候，也要注意一些問(wèn)題。

51單片機(jī)RAM分為四個(gè)區(qū)域

1.工作寄存器區(qū)(00H~1FH)

2.位尋址區(qū)(20H~2FH)

3.用戶RAM區(qū)(30H~7FH)

4.特殊功能寄存器(80H~FFH)

其中1.2.3處于RAM低128單元，4處于高128單元

也就是聲明變量時(shí)data與idata位置

而棧就是在用戶RAM區(qū)內(nèi)人為開辟的一段空間，用于存放數(shù)據(jù)，而單片機(jī)也相應(yīng)的為這段空間提供了硬件也就是SP寄存器。SP是一個(gè)8位寄存器用于存放棧頂位置。

51單片機(jī)的具體存儲(chǔ)器地址分配

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)為 256 字節(jié), 地址范圍為00H~FFH, 分為兩大部分: 低 128 字節(jié)(00H~7FH)為真正的RAM區(qū); 高 128 字節(jié)(80H~FFH)為特殊功能寄存器區(qū)SFR。

程序存儲(chǔ)器(ROM)的內(nèi)部地址為 0000H~0FFFH, 共 4 KB; 外部地址為 1000H~FFFFH, 共 60 KB。 當(dāng)程序計(jì)數(shù)器由內(nèi)部 0FFFH執(zhí)行到外部 1000H 時(shí), 會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)。

一般分為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM，程序存儲(chǔ)器ROM,內(nèi)存的具體地址都是規(guī)定好的，不需要我們劃分，只需要我們知道他們的具體地址就好了。MCS-51單片機(jī)內(nèi)部RAM讀操作時(shí)，被選中單元的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)線、輸入/輸出區(qū)處理后傳送給CPU;寫操作時(shí)，CPU將數(shù)據(jù)經(jīng)輸入/輸出區(qū)轉(zhuǎn)化、數(shù)據(jù)線存入被選中單元。由于受RAM的集成度限制。

大家可以看出來(lái)，data 是 idata 的一部分，pdata 是 xdata 的一部分。為什么還這樣去區(qū)分呢?因?yàn)?RAM 分塊的訪問(wèn)方式主要和匯編指令有關(guān)，因此這塊內(nèi)容大家了解一下即可，只需要記住如何訪問(wèn) 速度更快就行了。 我們定義一個(gè)變量 a，可以這樣：unsigned char data a=0，而我們前邊定義變量時(shí)都沒(méi)有加 data 這個(gè)關(guān)鍵字，是因?yàn)樵?Keil 默認(rèn)設(shè)置下，data 是可以省略的，即什么都不加的時(shí)候變量就是定義到 data 區(qū)域中的。data 區(qū)域 RAM 的訪問(wèn)在匯編語(yǔ)言中用的是直接尋址，執(zhí)行速度是最快的。如果你 定義成 idata，不僅僅可以訪問(wèn) data 區(qū)域，還可以訪問(wèn) 0x80H~0xFF 的范圍，但加了 idata 關(guān)鍵字 后，訪問(wèn)的時(shí)候 51 單片機(jī)用的是通用寄存器間接尋址，速度較 data會(huì)慢一些，而且我們平時(shí)大多 數(shù)情況下不太希望訪問(wèn)到 0x80H~0xFF，因?yàn)檫@塊通常用于中斷與函數(shù)調(diào)用的堆棧，所以在絕大多 數(shù)情況下，我們使用內(nèi)部 RAM 的時(shí)候，只用 data 就可以了。 對(duì)于外部 RAM 來(lái)說(shuō)，使用 pdata 定義的變量存到了外部 RAM 的 0x00~0xFF 的地址范圍內(nèi)，這塊 地址的訪問(wèn)和 idata 類似，都是用通用寄存器間接尋址，而如果你定義成 xdata，可以訪問(wèn)的范圍更 廣泛，從 0 到 64K 的地址都可以訪問(wèn)到，但是它需要使用 2 個(gè)字節(jié)寄存器DPTRH 和 DPTRL 來(lái)進(jìn) 行間接尋址，速度是最慢的。

MCS-51單片機(jī)由許多RAM組合而成。CPU訪問(wèn)存儲(chǔ)器時(shí)，一次只能訪問(wèn)RAM中的某一片，片選控制區(qū)選中，地址譯碼器的輸出信號(hào)控制該片某個(gè)地址的寄存器與CPU接通;當(dāng)片選線接入無(wú)效電平時(shí)，則該片與CPU之間處于斷開狀態(tài)。

一般情況下，我們是使用 data 區(qū)域，data 不夠用了，我們就用 xdata，如果希望程序執(zhí)行效率盡量 高一點(diǎn)，就使用 pdata 關(guān)鍵字來(lái)定義。其它型號(hào)有更大的 RAM 的 51 系列單片機(jī)，如果要使用更大 的 RAM，就必須得用 xdata 來(lái)訪問(wèn)了。