存储器组织ppt课件.ppt

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1、第二章CIP-51微控制器（红色部分）2.1C8051F120控制器内核是CIP-51微控制器C8051F系列单片机的内核是SiliconLabs的专利产品：CIP-51。它与MCS-51指令集完全兼容，可以使用标准MCS-51的汇编器和编译器进行软件开发。CIP-51微控制器内核除了具有标准MCS-51的组织结构和外设以外，另有增加的定制外设和功能，大大增强了它的处理能力。性能:CIP-51采用流水线结构，与标准的8051结构相比指令执行速度有很大的提高。而对于CIP-51内核，70%的指令的执行时间为1或2个系统时钟周期，没有执行时间超过8个系统时钟周期的指令。

2、CIP-51工作在最大系统时钟频率100MHz时，它的峰值速度达到100MIPS。CIP-51共有111条汇编指令。下表列出了指令条数与执行时所需的系统时钟周期数的关系。本课程使用C语言编程，对汇编只是简单介绍，感兴趣的同学可参考手册自学。C语言编程效率高，上手容易，移植容易；汇编语言执行效率高，上手相对难，移植困难；对8051CPU内部详细结构本课程不做详细介绍，我们可以认为它是一款CPU，可以执行我们的C语言或汇编语言程序。（我们对80X86内部结构并不熟悉，但不妨碍我们使用它）CIP-51有两个物理上独立的存储器空间：程序存储器空间64K、外部数据存储器/IO

3、空间64K。另外在CIP51内部还有内部数据存储器/特殊功能寄存器空间256字节（访问最快）。8448=8182+256学单片机必须学好：存储器组织、SFR、外设结构2.2存储器组织CIP-51的存储器组织如图11.2所示。注意：各空间地址范围程序存储器和数据存储器共享同一个地址空间(和8086不同)，其中：程序存储器空间：0000h-FFFFh；外部数据存储器空间/IO空间：0000h-FFFFh;内部数据存储器空间：00h-7Fh(直接/间接寻址)80h-FFh(只能间接寻址)特殊功能寄存器空间：80h-FFh(只能直接寻址)2.2.1位寻址空间内部数据存储器字

4、节地址0x20-0x2F这16个字节可以用字节地址进行字节访问。内部数据存储器字节地址0x20到0x2F的16个字节共128个位，还可以作为128个独立寻址位访问。每个位有一个位地址，从0x00到0x7F。字节地址0x20的位0其位地址是0x00，字节地址0x20的位7其位地址是0x07。字节地址0x2F的位0其位地址是0x78，字节地址0x2F的位7其位地址是0x7F。2.2.2特殊功能寄存器从0x80到0xFF的直接寻址存储器空间为特殊功能寄存器区（SFR）。特殊功能寄存器已预先定义好每个寄存器，每个位的含义，不能修改。SFR提供如下功能：对CIP-51资源和外

5、设的控制反应CIP-51资源和外设的状态CIP-51与这些资源和外设之间的数据交换CIP-51具有标准8051中的全部SFR(21个)，还增加了一些用于配置和访问专有子系统的SFR。这样就能保证与MCS-51指令集兼容的前提下增加新的功能。表11.0列出了MCS-51系统控制器中的全部SFR（21个）。表11.1列出了C8051F020系统控制器中的全部SFR（121个）。表11.2列出了C8051F120系统控制器中的全部SFR（多于128个）。表11.0MCS-51系统控制器中的全部SFR表2-1特殊功能寄存器映像SFR分页机制（类似于上下铺）：CIP-51实现

6、了SFR分页机制，允许器件将很多SFR映射到0x80~0xFF这个存储器地址空间。SFR存储器空间有256页。0x80~0xFF的每个存储器地址都可以访问多达256页。C8051F12x器件使用5个SFR页：0、1、2、3和F。使用特殊功能寄存器页选择寄存器SFRPAGE来选择SFR页（见图11.2）。读和写一个SFR的步骤如下：1．用SFRPAGE寄存器选择相应的SFR页号。2．用直接寻址方式读或写特殊功能寄存器（MOV指令）。位7-0：SFR页：代表C8051MCU读或修改SFR时所使用的SFR页。写：设置SFR页。读：C8051MCU正在使用的SFR页。注意复

7、位值注意地址，SFR页每个SFR有一个名字和它的字节地址对应，可以用名字和字节地址两种方式访问。（在不同的页可能会访问到不同的SFR）字节地址以0x0或0x8结尾的SFR（例如P0、TCON、P1、SCON、IE等）既可以按字节寻址也可以按位寻址（位地址80H-FFH），所有其它SFR只能按字节寻址。可以位寻址的SFR中，每个位都有一个位名字，可以按位地址或位名字另种方式访问。（在不同的页可能会访问到不同的位）SFR空间中未使用的字节、未使用的位，保留为将来使用，访问这些地址会产生不确定的结果，应予避免。有关每个寄存器的详细说明请参见手册P121-P1252.2