51单片机 RAM 数据存储区 [李园7舍_404]

1.RAM keil C语言编程

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。

 

在keil中，可选择small，compact，large三种方式存储数据变量：       

模式	描述
small	所有默认变量均装入内部128B （0xfH）RAM中。访问速度快，但空间有限，堆栈空间分配少。
compact	将所有默认变量均存入单片机内部256B (0x1fH ) RAM中，空间不得超过256B，若单片机RAM为128B的，若存数据超过128B则会出错，访问速度介于small和large之间。跟使用关键字pdata定义变量相同。
large	所有默认变量可放在多大64KB( 0xffffH )的RAM区，包含内、外RAM。更使用关键字xdata定义变量效果相同。存储空间大，访问速度慢。

在keil中可以用“Target Options”来配置这一项：

 

图1 选择数据存储模式

 

2.片内数据存储区

(1) 工作寄存器区

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.              

编号	起终地址	寄存器名	备注
1	其占据的物理地址为00H～07H	对应于指令中的R0～R7	0区工作寄存器组
2	其占据的物理地址为08H～0FH	对应于指令中的R0～R7	1区工作寄存器组
3	其占据的物理地址为10H～17H	对应于指令中的R0～R7	2区工作寄存器组
4	其占据的物理地址为18H～1FH	对应于指令中的R0～R7	3区工作寄存器组

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。

 

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.

RS1,RS0称为区开关或组开关,两位就可决定四种状态.          

RS1	RS0	工作寄存器组
0	0	工作寄存器0组
0	1	工作寄存器1组
1	0	工作寄存器2组
1	1	工作寄存器3组

 

（2）位寻址区

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。

如 SETB, 020H.1 就将020H的bit[1]置为了1.

 

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

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。

 

（4）堆，栈

栈：由系统自动分配释放，存局部值。

堆：一般由程序员分配和释放（在C中用malloc/free操作）。

栈指针SP:8位寄存器，栈最大可达128单元，只可在片内RAM中进行栈操作。

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。

MC51栈采用满顶法向上生成的软件堆栈。

软件栈：借助SP进行控制操作。

栈向上生长：新压栈的数据成为栈顶。

栈向下生长：新压入的数据远离栈顶。

地址大小还得看存储方式。

 

（5）专用寄存器区

专用寄存器区,也称特殊功能寄存器区 SFR

                    SPECIAL FUNCTIONREGISTER 

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）

 

3.片外数据存储区

片外RAM区：可寻空间为共64K   0000H～FFFFH，

总是使用MOVX类指令寻址

借助于工作寄存器R0或R1间接寻址时,可寻256字节

从片外RAM区取数据：  MOVX  A，＠Ri   i=0-1

向片外RAM区存数据：  MOVX  ＠Ri，A

借助16位的数据指针DPTR间接寻址,可寻64K字节：

从片外RAM区取数据：  MOVX  A，＠DPTR

向片外RAM区存数据：  MOVX  ＠DPTR，A

<此段摘抄，防后会使用>

 

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。

这里，片内的存储区即常念叨的“寄存器”，片外的ram存储区即指“系统内存”。

 

Note Over。