51單片機片內數據空間特性

1. 簡述MCS-51單片機內部RAM地址空間、內部特殊功能寄存器空間及位地址空間的區

內部數據存儲器低128單元

8051單片機的內部RAM共有256個單元，通常把這256個單元按其功能劃分為兩部分：低128單元(單元地址00H～7FH)和高128單元(單元地址80H～FFH)。如圖所示為低128單元的配置如上圖。

寄存器區

8051共有4組寄存器，每組8個寄存單元(各為8)，各組都以R0～R7作寄存單元編號。寄存器常用於存放操作數中間結果等。由於它們的功能及使用不作預先規定，因此稱之為通用寄存器，有時也叫工作寄存器。4組通用寄存器占據內部RAM的00H～1FH單元地址。

在任一時刻，CPU只能使用其中的一組寄存器，並且把正在使用的那組寄存器稱之為當前寄存器組。到底是哪一組，由程序狀態字寄存器PSW中RS1、RS0位的狀態組合來決定。

通用寄存器為CPU提供了就近存儲數據的便利，有利於提高單片機的運算速度。此外，使用通用寄存器還能提高程序編制的靈活性，因此，在單片機的應用編程中應充分利用這些寄存器，以簡化程序設計，提高程序運行速度。

位定址區

內部RAM的20H～2FH單元，既可作為一般RAM單元使用，進行位元組操作，也可以對單元中每一位進行位操作，因此把該區稱之為位定址區。位定址區共有16個RAM單元，計128位，地址為00H～7FH。MCS-51具有布爾處理機功能，這個位定址區可以構成布爾處理機的存儲空間。這種位定址能力是MCS-51的一個重要特點。

用戶RAM區

在內部RAM低128單元中，通用寄存器佔去32個單元，位定址區佔去16個單元，剩下80個單元，這就是供用戶使用的一般RAM區，其單元地址為30H～7FH。對用戶RAM區的使用沒有任何規定或限制，但在一般應用中常把堆棧開辟在此區中。

內部數據存儲器高128單元

內部RAM的高128單元是供給專用寄存器使用的，其單元地址為80H～FFH。因這些寄存器的功能已作專門規定，故稱之為專用寄存器(Special Function Register)，也可稱為特殊功能寄存器。

2. MCS-51單片機片內256B的數據存儲器可分為幾個區分別起什麼作用

MCS-51 單片機片內數據存儲器可分為二個區: 00H~7FH 單元組成的低128B 的片內RAM區、80H ~FFH單元組成的高128B 的專用寄存器區。其中低128B的RAM區又分為: 00H~1FH 單元為工作寄存器區、20H~2FH 單元為位定址區、30H~7FH單元為用戶RAM區。

工作寄存器區可作通用寄存器用，用戶RAM區可作堆棧和數據緩沖用。專用寄存器區又稱特殊功能寄存器，使用80H~FFH單元。

(2)51單片機片內數據空間特性擴展閱讀

存儲器空間在物理結構上可劃分為：MCS-51存儲器是採用將程序存儲器和數據存儲器分開定址的結構，其存儲器空間在物理結構上可劃分為如下四個空間：片內程序存儲器、片外程序存儲器、片內數據存儲器、片外數據存儲器。

MCS-51單片機的P0~P3四個I/O埠在結構上的異同以及使用時應注意的事項：MCS-51單片機的四個埠在結構上相同之處: P0~P3 都是准雙向I/O 口，作輸入時，必須先向相應埠的鎖存器寫入「1」。

不同之處；P0口的輸出級與P1~P3口不相同，它無內部上拉電阻，不能提供拉電流輸出，而P1~P3 則帶內部上拉電阻，可以提供拉電流輸出。

當P0口作通用I/O口輸出使用時，需外接上拉電阻才可輸出高電平；但作地址/數據匯流排時，不需要外接上拉電阻。P1~P3口IO輸出時，均無需外接上拉電阻。

3. MCS-51系列單片機的存儲器可劃分為幾個空間其地址范圍和容量是多少在使用上有什麼不同

1）MCS-51單片機的存儲器從物理結構上分為：片內和片外數據存儲器，片內和片外程序存儲器。

2）從邏輯上分別可劃分為：片內統一定址的64K程序存儲器空間（0000H---FFFFH）；64KB的片外數據存儲器空間（0000H---FFFFH）;256B的片內數據存儲器空間（00H---FFH）。