MCS-51单片机地址指针及其应用

Dedy01

MCS-51单片机外部RAM的地址空间为64K，地址总线为16位，访问外接RAM可执行如下4条指令：
' t0 r7 j2 V5 `% `" _MOVX A,@DPTR
5 p# {6 G0 R! H/ }' b' A+ }   MOVX      @DPTR,A
MOVX    A,@RI
MOVX    @RI,A
: j" q, Y, U7 Z; x5 Q3 Z3 l* s8 q7 t其中DPTR为16位地址寄存器，地址高8位存于DPH，地址低8位存于DPL；Ri(I=0,1)是8位寄存器，作为地址指针时仅存低8位地址。
MCS-51执行上述指令时分为两个阶段：首先，是从外接程序存储器中取出指令代码，并进行分析。然后，执行对外接RAM的数据读/写操作。在这两个阶段，P0口、P1口上的地址选通是有区别的。
执行“MOVX A,@DPTR”和“MOVX     @DPTR,A”指令时，在读指令代码阶段，由程序计数器（PC）提供A0~A15，低8位地址稳定后，在单片机地址锁存信号ALE作用下，P0.X口开始读入MOVX指令代码。在对外接RAM读写阶段，其过程与前述相同，只不过低8位地址不是来自程序计数器的低8位PCL，而是来自地址寄存器的高8位DPH;高8位地址不是来自程序计数器的高8位PCH,而是来自地址寄存器的高8位PCH。当DPL稳定后，由地址锁存器锁存，P0.X口上出现的是读/写外接RAM的数据信息。
+ Y$ X6 e6 |) u2 X6 I9 M1 c执行“MOVX        A,@Ri”和“MOVX     @RI,A”指令时，取指阶段舆“movx a, @ dptr”和“movx @ dptr, a”过程完全相同。但在执行对外部RAM的读/写阶段，低8位地址来自Ri;高8位地址来自P2口锁存器（P2 SFR）。
由上所述，用R0和R1对外接RAM的间接寻址，可看作是一种页面寻址，由P2锁存器（P2 SFR）的当前值决定了当前页面地址。MCS-51单片机在复位时，P2 SFR为FFH，若程序运行中没有改变P2 SFR中的值，R0和R1只能对FF00H~FFFFH范围的外接RAM进行间接寻址，即FF页面寻址。由于用指令改变P2 SFR的值并不影响程序正常运行，因此可以用R0和R1对64K外接RAM空间的任意一个单元进行间接寻址。这样就使MCS-51单片机外接RAM的地址指针由1个变成3个，大大方便了程序设计。
* j/ L' ]+ `' \" k) y6 k下面以数据块传送子程序为例，说明R0和R1对外接RAM间接寻址的程序设计方法。假定数据块的源首地址为1000H,目的首地址为3045H,数据块长度为50H,程序清单如下所示：
$ y& k) j" p- q0 _; l9 `程序1—用DPTR做地址指针
( U7 C* X) S% e4 O9 n" r7 ZMOV      R2,#00H
6 w" d7 f2 Z, VMOV      R3,#10H
MOV      R4,45H
9 _. t$ T; a4 f1 D2 j. W; X1 f2 |MOV      R5,#30H
9 t* h  h! n* A# l" ]8 bMOV      R7,#50H
LOOP:    MOV      DPL,R2
               MOV      DPH,R3
               MOVX    A,@DPTR
4 E9 E2 E, e1 I               INC         DPTR
1 K  g6 R; ~* ~4 z2 o9 g               MOV      R2,DPL
; }" ^8 d6 d! P7 R7 \5 p               MOV      R3,DPH
               MOV      DPL,R4
               MOV      DPH,R5
               MOVX    @DPTR,A
& H' z5 S4 s- C, z4 {: E  |               INC         DPTR
$ b: v3 {! p) `2 j# [7 s               MOV      R4,DPL
               MOV      R5,DPH
1 d1 n- [& Z$ ^4 e               DJNZ      R7,LOOP
1 v- P+ S" a7 B; P( b               RET
# v/ N. L6 z: ]
程序2—使用R0和R1做地址指针
MOV      DPTR,#1000H
MOV      P2,#30H
2 A0 M( x4 Q/ LMOV      R0,#45H
! v7 L2 R' s& B) E! r# EMOV      R7,#50H
+ v7 m) h0 J9 ^# H( yLOOP:    MOVX    A,@DPTR
$ d6 i8 p3 V6 P* P9 {/ f  EMOVX    @R0,A
INC         DPTR
INC         R0
DJNZ      R7,LOOP
7 b1 z' }7 I/ h( [! V) NRET
程序1用了19条指令，程序2用了10条指令。适当应用R0和R1地址指针，可以大大提高程序运行效率。
在应用R0和R1间址的外接RAM数据传送操作中，一般使用“MOV P2,#ADDR”和“MOV      A,@RI”形式，其中#ADDR为高8位地址。在这两条指令之间不应插入有关改变P2 SFR值的指令。对P2口的读有两种情况：一种是读P2锁存器，如执行“MOV A,P2”指令，这并不会改变P2 SFR中的内容；另一种是读P2锁存器，如执行“INC P2”指令，该指令中的P2既是源操作数，又是目的操作数，通常称为“读—修改—写”指令，即从P2 SFR中读出内容，修改后又写入P2 SFR中。
( {5 S" u; w1 D6 N在中断服务程序中，如果要用到地址指针，必须在保护现场程序段保护使用的地址指针，即使用“PUSH P2”和“PUSH Ri”指令。在中断返回之前又必须在恢复现场程序段恢复使用过的地址指针，即用“POP RI”和“POP P2”指令。
当单片机进入等待方式或节电方式，且又用硬件复位返回到原来的正常操作状态时，由于复位对P2 SFR写入FFH，改变了页地址。因此，在单片机进入等待方式或节电方式之前，也必须先将P2 SFR内容进行保护。当状态恢复进入原正常操作程序入口处时，再恢复P2 SFR的内容。
/ o, b/ V( U2 e4 {" a
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　摘自《嵌入式系统应用》

helendcany

资源多，学习不止步,共同进步
3 d; O  |' x0 G0 X6 N1 t  @