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標題: 單片機的存儲器及地址--整理的資料 [打印本頁]

作者: bbtfcjy 時間: 2015-2-8 09:21
標題: 單片機的存儲器及地址--整理的資料

MCS-51使用哈弗結構，它的程序空間和數據空間是分開編址的，即各自有各自的地址空間，互不重疊。所以即使地址一樣，但因為分開編址，所以依然要說哪一個空間內的某地址。

哈佛結構是一種將程序指令存儲和數據存儲分開的存儲器結構。中央處理器首先到程序指令存儲器中讀取程序指令內容，解碼后得到數據地址，再到相應的數據存儲器中讀取數據，并進行下一步的操作（通常是執行）。程序指令存儲和數據存儲分開，可以使指令和數據有不同的數據寬度，如Microchip公司的PIC16芯片的程序指令是14位寬度，而數據是8位寬度。

程序存儲器，有片內和片外兩部分。而且無論片內程序存儲器，還是片外程序存儲器，他們的地址是共享的。如果片內4k ROM的話，地址就是0x0000-0x0FFF，從0x1000-0xFFFF就是外部ROM的地址空間。可外部ROM的0x0000-0x0FFF的這一部分是否使用呢，這取決于單片機EA引腳的電平值。EA=1時就是使用內部ROM的這一部分，外部ROM的這一部分浪費不用；EA=0時就是使用外部ROM的這一部分，內部ROM浪費不用。從CODE段讀取數據要使用匯編的MOVC指令，單片機會根據MOVC指令、EA狀態、要讀取的地址值，來自動地判斷從什么存儲器里取數據。

數據存儲器，則分為內部數據存儲器（IDATA/RAM）和外部數據存儲器（XDATA）兩個部分，但這兩個存儲器就不像code存儲器那樣共享地址空間的了。一般的8051芯片，內部RAM只有128B，從0x00-0x7F，而從0x80-0xFF則是SFR（CPU工作寄存器和各種外設寄存器都在此）的區域。對于8052來說，內部RAM有256B，所以0x80-0xFF是高128B的RAM在使用。可這部分不是SFR專用的嗎？是SFR專用，但注意，SFR的訪問只能使用“直接尋址方式”（使用特定的匯編指令來實現），區別就在這里。只有通過直接尋址訪問的地址才是SFR，否則就是普通的RAM。至于外擴的RAM（XDATA），地址也是從0x0000-0xFFFF的，而且這里的0x0000和內部RAM的0x00是不同的，是完全獨立的兩個空間。他們的訪問方法也是不同的。MCS-51使用MOVX指令，來讀寫XDATA區。而且，訪問XDATA區，是需要DPTR寄存器來輔助的。因為只有DPTR才能裝得下十六位的XDATA地址。

data:固定指前面0x00-0x7f的128個RAM,可以用a寄存器直接讀寫的,速度最快,生成的代碼也最小。

idata:固定指前面0x00-0xff的256個RAM,其中前128和data的128完全相同,只是因為訪問的方式不同。idata是用類似C中的指針方式訪問的。匯編中的語句為：movACC,@Rx.(不重要的補充：c中idata做指針式的訪問效果很好)

xdata:外部擴展RAM,一般指外部0x0000-0xffff空間,用DPTR訪問。pdata:外部擴展RAM的低256個字節,地址出現在A0-A7的上時讀寫,用movxACC,@Rx讀寫。

ARM（甚至是x86）這種馮諾依曼結構的MCU/CPU，它的地址空間是統一并且連續的，代碼存儲器/RAM/CPU寄存器，甚至PC機的顯存，都是統一編址的，只是不同功能的存儲器占據不同的地址塊，各自為政。

馮諾伊曼結構也稱普林斯頓結構，是一種將程序指令存儲器和數據存儲器合并在一起的存儲器結構。程序指令存儲地址和數據存儲地址指向同一個存儲器的不同物理位置，因此程序指令和數據的寬度相同，如英特爾公司的8086中央處理器的程序指令和數據都是16位寬。

作者: 千里馬好 時間: 2015-2-8 13:20
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