51单片机RAM 数据存储区学习笔记

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1.RAM keil C语言编程


, w& B* z0 x" U; iRAM是程序运行中存放随机变量的数据空间。在keil中编写程序，如果当前模式为small模式，如果总的变量大小未超过128B，则未初始化的变量的初值默认为0.如果所有的变量超过单片机small模式下的128B大小，则必须对变量进行初始化，否则超过RAM大小变量的值是不确定的，在small模式下超过128B大小的变量也必须在编译器中重新设定存储器的存储模式。

" z+ L2 k% d: _* l; z8 k4 c
! c* ^: g/ @& q& G' V) u在keil中，可选择small，compact，large三种方式存储数据变量：

7 `) i7 a# o, _1 ]
" z" Q0 P$ K7 z& B: K$ _0 ?1 O; H+ M

5 ?! k" B& j& J9 _
1 N0 n% @5 t8 f# K
/ a5 y. u. l* a  R; p0 N在keil中可以用“TargetOptions”来配置这一项：

" Y+ ^" b  J% \3 o7 v: @, s0 _: G图1 选择数据存储模式
! w) \, K0 R* K/ ]) b

/ [( _& |2 A" j5 r( z6 z+ F, k; {+ E2.片内数据存储区
. _6 t( x# f: G. h1 Y9 I' W
/ m, a2 K5 t2 J3 @
(1) 工作寄存器区


1 u. i, U7 U9 G/ _% o- H( E工作寄存器区位于片内数据存储器中的00H~1FH单元，共32字节( 如此说来每个单元是一个字节了 )，分成四组。每组8个字节，分别记为R0~R7.

1 C  _/ D. b& ]  Z程序默认在0区工作寄存器组存放中间运算数据。等待中断来时，中断数据工作寄存器组由0区切换到其它区域。

1 M. C, T* Y- T" _6 z3 o3 ^
5 u! S5 c/ O3 K+ K选择四组工作寄存器区的哪一组作为R0～R7由位于PSW寄存器的两位RS1,RS0来确定.
- B5 J/ k. T  ]3 M2 ^0 e
7 e# T- ]: |0 A
/ {3 }/ d, b3 g- |8 V' x3 O9 _4 lRS1,RS0称为区开关或组开关,两位就可决定四种状态.

5 b3 T1 C! `; W& g' Q& H(2)位寻址区

* p3 S# Q4 c+ \- F7 p9 w
5 M( |9 z8 t* B* B  K* [用户存储区位于片内数据存储器中的020H~02FH单元，共16个字节，共128位，每个字节单元的位都有一个单独的地址，分别为00H-07H,如020H.1表示020H单元的bit[1]位。020H~02FH单元可作为位寻址区。这个范围内的存储单元最大的用处就是能进行位操作，在C语言中，只能用位操作运算符(&、|、^、~、<<、>>)来对字节数据进行位操作运算。如果用汇编指令就可以直接对此片存储单片进行位操作。
3 w1 w' T; c! C3 [+ j: N

如 SETB, 020H.1 就将020H的bit[1]置为了1.
0 G0 X6 F0 n  y7 ]/ N
( C. a9 y$ {% T3 O: g5 F
0 [& D3 ~5 e6 e" `1 d除了RAM此片能进行位寻址的用户存储区以外，还有一些特殊的功能寄存器( SFR )也能进行位寻址。


(3)数据缓冲区
# V& Y) w6 R) g" v: }0 G

51系列数据缓冲区地址为30H-7FH，共80字节。只能字节寻址，不能位寻址。由于工作寄存器和位寻址区，数据缓冲区是统一编址的，所以这三者都可以用作数据缓冲区。

7 Z7 N7 Y& u3 F2 L) b* E5 G; @
1 c) G# U4 N4 F(4)堆栈

1 w' d& P: f# v4 `" m" K0 P( k
' i! o+ o" H7 p3 e" E栈：由系统自动分配释放，存局部值。
6 \1 Z+ g9 l5 y" }5 P/ Q

* M9 p% l7 b. L堆：一般由程序员分配和释放。
6 b% H. k- _! b- o' R$ A& K2 V

% R5 E: u5 ?. P3 C/ G堆栈指针SP:8位寄存器，堆栈最大可达128单元，只可在片内RAM中进行堆栈操作。


堆栈作用：用来保存地址、数据信息、具有先进后出特性，也是一种能存放二进制数据的空间。
. G( i2 p5 k" l( l6 h3 e* c
# V: Z, S% Z8 T- f, Y
3 t4 f  _, D+ ^MC51堆栈采用满顶法向上生成的软件堆栈。
. g* ]* a# R6 X( g  {' |; B
0 l& y$ n% Y- F# l
软件堆栈：借助SP进行控制操作。

. g' h- j$ n2 a; M8 b
  T9 K7 u7 n  |, U堆栈向上生长：新压栈的数据成为堆栈顶。


5 T3 d5 s$ p) I9 d- g5 w堆栈向下生长：新压入的数据远离堆栈顶。


地址大小还得看存储方式。

2 N8 w" _+ z/ e9 z
! p3 r8 [! v4 u& m; t; }5 i! l5 q(5)专用寄存器区
7 U- y7 w! ~$ j

8 B+ U/ M9 }+ S  ~8 i' s; r专用寄存器区,也称特殊功能寄存器区 SFR

. o7 I9 H& T7 q0 o2 ~" h
) B5 s6 P, A' \5 M' E8 A% ISPECIAL FUNCTIONREGISTER
: U8 A1 I! @; M  L' H1 Z& e
" F* l; _% h$ W2 g, p' B1 I
寻址地址离散地分布在80H～FFH，共128字节的空间.而实际有用的只有21个字节，即在这一空间里只有18个专用功能寄存器，其中有3个专用功能寄存器占用了两个字节.SFR主要用于片内硬件的管理，通常只能以字节为单位借助于MOV指令直接寻址，但也有一些专用功能寄存器可以位寻址。


包含程序状态字PSW、数据指针寄存器DPTR、端口地址P0-P0、其它专用寄存器(累加器A、B)
8 j# T2 A- }- x7 y) R

7 C5 ~; T8 |) u( Z9 u( J3.片外数据存储区
5 P+ \+ f" A" T% p: o: {$ C
* j$ X1 t- a* D. T2 X9 _8 Q& [2 ^
片外RAM区：可寻空间为共64K 0000H～FFFFH，


  g( s3 U1 C5 Z4 f0 \6 w总是使用MOVX类指令寻址


. X, r$ I  l  y借助于工作寄存器R0或R1间接寻址时,可寻256字节


: {0 M" V4 L; e; b, }0 p" K从片外RAM区取数据： MOVX A，@Ri i=0-1
6 ]3 z! H7 n& T2 g* q8 ]" g

向片外RAM区存数据： MOVX @Ri，A


% p' f8 z& u- n3 k- V% G- [借助16位的数据指针DPTR间接寻址,可寻64K字节：

& r0 e; T9 H6 _5 e  s, s
从片外RAM区取数据： MOVX A，@DPTR
+ J9 J- |5 A4 H9 ~5 F5 U
: H! d2 h# |( g  x; F  h
/ |) f' K4 W# }/ ?* y: V7 K向片外RAM区存数据： MOVX @DPTR，A
& P3 ]! Q* O4 a9 f; i& i, @8 w
6 D( V1 r; j! M& S4 b3 B! ]
: v! \  P' h5 m9 Q区分是访问内部存储器还是外部存储器地址靠指令来区分。