MCS-51单片机存储器详解：内部与外部结构及应用

本章详细介绍了MCS-51单片微型计算机的存储器结构，包括四个主要类别：程序存储器空间、片内数据存储器空间、特殊功能寄存器（SFR）以及外部数据寄存器空间。 1. 程序存储器空间：MCS-51单片机的程序存储器由片内ROM和片外ROM构成，总共64KB的寻址空间。程序计数器PC作为地址指针，初始值为0000H。当/EA引脚为高电平时，单片机优先从片内存储器读取指令；如果超过范围，会自动转向片外存储器。程序存储器中的五个特定区域对应五个中断源，如定时器T0/T1中断和串行口中断的入口地址。 2. 片内数据存储器空间：拥有128个字节，地址范围从00H到7FH，每个字节进一步细分为128个位单元，提供了基本的数据存储和处理能力。 3. 特殊功能寄存器（SFR）：SFR是CPU控制内部组件的核心，通过集中式控制实现对系统各功能模块的管理。MCS-51系列有21个SFR，地址范围在80H到FFH，其中部分寄存器支持位寻址。而MCS-52系列的SFR区与片内RAM部分重叠，总共有26个SFR，增加了内存容量。 4. 外部数据寄存器空间：单片机允许扩展外部RAM，最多可达64KB，这部分主要用于增大数据存储容量和处理能力。其中0000H到FFFFH地址区间用于外部RAM，部分地址还包含了I/O口。 5. 特殊功能寄存器位寻址区：SFR中的某些位用于特定功能，例如串行数据缓冲器SBUF，它由发送缓冲器和接收缓冲器两部分组成，用于在发送和接收数据时暂存信息。 总结来说，MCS-51单片机的存储器设计旨在提供足够的程序和数据存储空间，并通过特殊功能寄存器实现了高效的内部功能管理和扩展性。理解这些存储器的不同特性对于编程和硬件设计至关重要，因为它决定了数据的组织方式和程序执行的流程。掌握这些概念有助于开发者更有效地利用单片机资源，实现各种实际应用中的功能需求。