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

! d+ B* m4 t' I
RAM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。

) y) f! z( u3 K# V; y) G( a
在keil中，可选择small，compact，large三种方式存储数据变量：

* @, d+ T1 W5 w9 `0 ~

% w; s3 q+ i% h0 A2 f8 m
/ h0 |9 }; w# A1 V5 k# j, u. G

  H# }" x, T6 M7 v( r! l" ~在keil中可以用“TargetOptions”来配置这一项：

图1 选择数据存储模式


, b  b/ b0 v& Z, e2.片内数据存储区

9 }& M3 Y6 d, u' o7 X& z
(1) 工作寄存器区
1 |6 ?' B! ]# `1 V; L, H. X7 J# I

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.

/ C. F; e- ~' s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。


% ]7 ]- p# l+ d2 A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.
3 l' r$ L; A/ O8 L5 M2 x1 T+ V

RS1,RS0称为区开关或组开关,两位就可决定四种状态.

(2)位寻址区
$ f) X- ?% u( {

1 Y) d: ~8 X9 X+ F5 z* p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。

. \# `4 k( ~1 f  M6 J& V
( W+ e' ~7 C' s# d3 O! c* j- |如 SETB, 020H.1 就将020H的bit[1]置为了1.
. ^0 Q& _1 x2 y( y7 n0 n4 `9 s1 v
/ j0 C0 M. i- [& @3 O
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。

7 L9 Y! n& E" W) u6 D
2 i- ?; [5 X5 ^7 u2 [(3)数据缓冲区
9 ?  J$ V: c# [% D5 Z% Q* 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。

. X* z* a: W6 e5 S3 F+ M
+ F1 Z" m3 o3 x  c4 Y- O" x(4)堆栈

0 h! z) g9 \0 O8 v5 S: }4 n; N
/ @' v- i- J) M" [! h栈：由系统自动分配释放，存局部值。


, Q/ P1 K+ G$ m% X; i堆：一般由程序员分配和释放。


( W" u) w' U7 e& `' t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。


) s" B/ R% H3 n+ ~6 U( b# iMC51堆栈采用满顶法向上生成的软件堆栈。
2 p- {1 M3 f, s! q' \! I
7 X8 s; H) g; S$ k+ A# m( Z8 s
软件堆栈：借助SP进行控制操作。

5 y* P8 K! s8 P5 n7 B; r9 I% }9 P
5 X# K& q6 \4 L% W) a: w堆栈向上生长：新压栈的数据成为堆栈顶。

7 c$ O% X+ h, }( S# j
! i* L: d; f$ R. \- ^- U堆栈向下生长：新压入的数据远离堆栈顶。
8 b: G( v$ Z/ l# z
6 u& K! T5 I/ J+ D
$ m; g$ S, y1 f% A& |$ }7 @地址大小还得看存储方式。
, E3 G# |) q4 I7 a2 }

7 r* v5 t- G" c4 ]! j9 L(5)专用寄存器区

' U0 z6 a0 {: q
专用寄存器区,也称特殊功能寄存器区 SFR
5 N2 R3 J' A( C' X; w$ U  i& f$ ~
* D/ c3 n0 v4 }- G1 [
# x3 ?" i- x( Q- |2 p7 P8 ySPECIAL FUNCTIONREGISTER


/ G$ x) z3 D' s5 B% f. d" y; Z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。

' K. R( C  M) N# k. W
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)

+ J  I1 J9 k1 C. p& W. G5 K+ r- r1 B
3.片外数据存储区

4 Z6 I* D5 T! U( v' s8 t
$ x" A5 t' X' a1 R片外RAM区：可寻空间为共64K 0000H～FFFFH，
( M3 U8 t% l0 l  ~3 Q
  \9 D1 S( ?3 ]: P) V
总是使用MOVX类指令寻址
1 u2 N8 Y! X2 ]7 a+ k' ]5 Y
  j2 C# u, V$ \, k
" s) [( H4 F2 `: n3 \9 k借助于工作寄存器R0或R1间接寻址时,可寻256字节


+ _3 m3 p6 L8 G1 Q- O  S/ X8 x从片外RAM区取数据： MOVX A，@Ri i=0-1


4 _1 r+ W/ S: @向片外RAM区存数据： MOVX @Ri，A


. z& j: R3 \% y  f- O借助16位的数据指针DPTR间接寻址,可寻64K字节：
3 n# k6 S4 S$ `; L+ }
# m& W% L- m/ z* L
5 {: v# u# B- h. H: e从片外RAM区取数据： MOVX A，@DPTR
  R" X7 G! w% e! o4 y1 J: p

6 V: S( e+ L: ^9 f$ r# o* r向片外RAM区存数据： MOVX @DPTR，A
6 o) Z* J5 ~- u& Q' u
8 `9 ~, C1 b) e: B, |
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。