51單片機(jī)數(shù)據(jù)類型

　　從數(shù)據(jù)存儲類型來說，8051系列有片內(nèi)、片外程序存儲器，片內(nèi)、片外數(shù)據(jù)存儲器，片內(nèi)程序存儲器還分直接尋址區(qū)和間接尋址類型，分別對應(yīng)code、data、xdata、idata以及根據(jù)51系列特點(diǎn)而設(shè)定的pdata類型，使用不同的存儲器，將使程序執(zhí)行效率不同，在編寫C51程序時(shí)，最好指定變量的存儲類型，這樣將有利于提高程序執(zhí)行效率。

　　在51系列中data，idata，xdata，pdata的區(qū)別：

　　1、data：固定指前面0x00-0x7f的128個(gè)RAM，可以用acc直接讀寫的，速度最快，生成的代碼也最小。

　　2、idata：固定指前面0x00-0xff的256個(gè)RAM，其中前128和data的128完全相同，只是因?yàn)樵L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：moxACC，@Rx.（不重要的補(bǔ)充：c中idata做指針式的訪問效果很好）

　　3、 xdata：外部擴(kuò)展RAM，一般指外部0x0000-0xffff空間，用DPTR訪問。

　　4、 pdata：外部擴(kuò)展RAM的低256個(gè)字節(jié)，地址出現(xiàn)在A0-A7的上時(shí)讀寫，用movxACC，@Rx讀寫。這個(gè)比較特殊，而且C51好象有對此BUG，建議少用。但也有他的優(yōu)點(diǎn)，具體用法屬于中級問題，這里不提。

　　當(dāng)然現(xiàn)在有些51單片本身內(nèi)部就有擴(kuò)展的RAM區(qū)域，故在允許使用內(nèi)部擴(kuò)展RAM的時(shí)候 使用xdata 和pdata并不影響P2和P0口。

　　單片機(jī)C語言unsigned char code table［］ code 是什么作用？

　　code的作用是告訴單片機(jī)，我定義的數(shù)據(jù)要放在ROM（程序存儲區(qū)）里面，寫入后就不能再更改，其實(shí)是相當(dāng)與匯編里面的尋址MOVX（好像是），因?yàn)镃語言中沒辦法詳細(xì)描述存入的是ROM還是RAM（寄存器），所以在軟件中添加了這一個(gè)語句起到代替匯編指令的作用，對應(yīng)的還有data是存入RAM的意思。

　　程序可以簡單的分為code（程序）區(qū)，和data （數(shù)據(jù)）區(qū)，code區(qū)在運(yùn)行的時(shí)候是不可以更改的，data區(qū)放全局變量和臨時(shí)變量，是要不斷的改變的，cpu從code區(qū)讀取指令，對data區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，因此code區(qū)存儲在什么介質(zhì)上并不重要，象以前的計(jì)算機(jī)程序存儲在卡片上，code區(qū)也可以放在rom里面，也可以放在ram里面，也可以放在flash里面（但是運(yùn)行速度要慢很多，主要讀flash比讀ram要費(fèi)時(shí)間），因此一般的做法是要將程序放到flash里面，然后load到 ram里面運(yùn)行的;DATA區(qū)就沒有什么選擇了，肯定要放在RAM里面，放到rom里面改動(dòng)不了。

　　bdata如何使用它呢？

　　若程序需要8個(gè)或者更多的bit變量，如果你想一次性給8個(gè)變量賦值的話就不方便了，（舉個(gè)例子說說它的方便之處，想更深入的了解請?jiān)趹?yīng)用中自己琢磨）又不可以定義bit數(shù)組，只有一個(gè)方法

　　char bdata MODE;

　　sbit MODE_7 = MODE^7;

　　sbit MODE_6 = MODE^6;

　　sbit MODE_5 = MODE^5;

　　sbit MODE_4 = MODE^4;

　　sbit MODE_3 = MODE^3;

　　sbit MODE_2 = MODE^2;

　　sbit MODE_1 = MODE^1;

　　sbit MODE_0 = MODE^0;

　　8個(gè)bit變量MODE_n 就定義好了

　　這是定義語句，Keilc 的特殊數(shù)據(jù)類型。記住一定要是sbit

　　不能 bit MODE_0 = MODE^0;

　　賦值語句要是這么些C語言就視為異或運(yùn)算

　　空間名稱地址范圍說明：

　　1、DATAD： 00H~7FH片內(nèi)RAM直接尋址區(qū)。

　　2、BDATAD： 20H~2FH片內(nèi)RAM位尋址區(qū)。

　　3、IDATAI： 00H~FFH片內(nèi)RAM間接尋址區(qū)。

　　4、XDATAX： 0000H~FFFFH64KB常規(guī)片外RAM數(shù)據(jù)區(qū)。

　　5、HDATAX： 0000H~FFFFFFH16MB擴(kuò)展片外RAM數(shù)據(jù)區(qū)。

　　6、CODEC： 0000H~FFFFH64K常規(guī)片內(nèi)外ROM代碼區(qū)。

　　7、HCONST（ECODE）C： 0000H~FFFFFFH16MB擴(kuò)展片外ROM常數(shù)區(qū)（對Dallas390可用作代碼區(qū)）。

　　8、BANK0~BANK31B0： 0000H~FFFFH：：B31:0000H~FFFFH分組代碼區(qū)，最大可擴(kuò)展32X64KB ROM。

　　8051單片機(jī)的存儲器結(jié)構(gòu)

　　MCS-51單片機(jī)在物理結(jié)構(gòu)上有四個(gè)存儲空間：

　　1、片內(nèi)程序存儲器

　　2、片外程序存儲器

　　3、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器

　　4、片外數(shù)據(jù)存儲器

　　但在邏輯上，即從用戶的角度上，8051單片機(jī)有三個(gè)存儲空間：

　　1、片內(nèi)外統(tǒng)一編址的64K的程序存儲器地址空間（MOVC）

　　2、256B的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器的地址空間（MOV）

　　3、以及64K片外數(shù)據(jù)存儲器的地址空間（MOVX

　　程序內(nèi)存ROM

　　尋址范圍：0000H ~ FFFFH 容量64KB

　　EA = 1，尋址內(nèi)部ROM；EA = 0，尋址外部ROM

　　地址長度：16位

　　作用： 存放程序及程序運(yùn)行時(shí)所需的常數(shù)。

　　七個(gè)具有特殊含義的單元是：

　　0000H —— 系統(tǒng)復(fù)位，PC指向此處；

　　0003H —— 外部中斷0入口

　　000BH —— T0溢出中斷入口

　　0013H —— 外中斷1入口

　　001BH —— T1溢出中斷入口

　　0023H —— 串口中斷入口

　　002BH —— T2溢出中斷入口

　　內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM

　　物理上分為兩大區(qū)：00H ~ 7FH即128B內(nèi)RAM 和 SFR區(qū)。

　　作用：作數(shù)據(jù)緩沖器用。

　　下圖是8051單片機(jī)存儲器的空間結(jié)構(gòu)圖

　　程序存儲器

　　一個(gè)微處理器能夠聰明地執(zhí)行某種任務(wù)，除了它們強(qiáng)大的硬件外，還需要它們運(yùn)行的軟件，其實(shí)微處理器并不聰明，它們只是完全按照人們預(yù)先編寫的程序而執(zhí)行之。那么設(shè)計(jì)人員編寫的程序就存放在微處理器的程序存儲器中，俗稱只讀程序存儲器（ROM）。程序相當(dāng)于給微處理器處理問題的一系列命令。其實(shí)程序和數(shù)據(jù)一樣，都是由機(jī)器碼組成的代碼串。只是程序代碼則存放于程序存儲器中。

　　MCS-51具有64kB程序存儲器尋址空間，它是用于存放用戶程序、數(shù)據(jù)和表格等信息。對于內(nèi)部無ROM的8031單片機(jī)，它的程序存儲器必須外接，空間地址為64kB，此時(shí)單片機(jī)的端必須接地。強(qiáng)制CPU從外部程序存儲器讀取程序。對于內(nèi)部有ROM的8051等單片機(jī)，正常運(yùn)行時(shí)，則需接高電平，使CPU先從內(nèi)部的程序存儲中讀取程序，當(dāng)PC值超過內(nèi)部ROM的容量時(shí)，才會(huì)轉(zhuǎn)向外部的程序存儲器讀取程序。

　　當(dāng)=1時(shí)，程序從片內(nèi)ROM開始執(zhí)行，當(dāng)PC值超過片內(nèi)ROM容量時(shí)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向外部ROM空間。 當(dāng)=0時(shí)，程序從外部存儲器開始執(zhí)行，例如前面提到的片內(nèi)無ROM的8031單片機(jī)，在實(shí)際應(yīng)用中就要把8031的引腳接為低電平。

　　8051片內(nèi)有4kB的程序存儲單元，其地址為0000H—0FFFH，單片機(jī)啟動(dòng)復(fù)位后，程序計(jì)數(shù)器的內(nèi)容為0000H，所以系統(tǒng)將從0000H單元開始執(zhí)行程序。但在程序存儲中有些特殊的單元，這在使用中應(yīng)加以注意：

　　其中一組特殊是0000H—0002H單元，系統(tǒng)復(fù)位后，PC為0000H，單片機(jī)從0000H單元開始執(zhí)行程序，如果程序不是從0000H單元開始，則應(yīng)在這三個(gè)單元中存放一條無條件轉(zhuǎn)移指令，讓CPU直接去執(zhí)行用戶指定的程序。

　　另一組特殊單元是0003H—002AH，這40個(gè)單元各有用途，它們被均勻地分為五段，它們的定義如下：

　　0003H—000AH 外部中斷0中斷地址區(qū)。

　　000BH—0012H 定時(shí)/計(jì)數(shù)器0中斷地址區(qū)。

　　0013H—001AH 外部中斷1中斷地址區(qū)。

　　001BH—0022H 定時(shí)/計(jì)數(shù)器1中斷地址區(qū)。

　　0023H—002AH 串行中斷地址區(qū)。

　　可見以上的40個(gè)單元是專門用于存放中斷處理程序的地址單元，中斷響應(yīng)后，按中斷的類型，自動(dòng)轉(zhuǎn)到各自的中斷區(qū)去執(zhí)行程序。從上面可以看出，每個(gè)中斷服務(wù)程序只有8個(gè)字節(jié)單元，用8個(gè)字節(jié)來存放一個(gè)中斷服務(wù)程序顯然是不可能的。因此以上地址單元不能用于存放程序的其他內(nèi)容，只能存放中斷服務(wù)程序。但是通常情況下，我們是在中斷響應(yīng)的地址區(qū)安放一條無條件轉(zhuǎn)移指令，指向程序存儲器的其它真正存放中斷服務(wù)程序的空間去執(zhí)行，這樣中斷響應(yīng)后，CPU讀到這條轉(zhuǎn)移指令，便轉(zhuǎn)向其他地方去繼續(xù)執(zhí)行中斷服務(wù)程序。

　　下圖是ROM的地址分配圖：

　　從上圖中大家可以看到，0000H-0002H，只有三個(gè)存儲單元，3個(gè)存儲單元在我們的程序存放時(shí)是存放不了實(shí)際意義的程序的，通常我們在實(shí)際編寫程序時(shí)是在這里安排一條ORG指令，通過ORG指令跳轉(zhuǎn)到從0033H開始的用戶ROM區(qū)域，再來安排我們的程序語言。從0033開始的用戶ROM區(qū)域用戶可以通過ORG指令任意安排，但在應(yīng)用中應(yīng)注意，不要超過了實(shí)際的存儲空間，不然程序就會(huì)找不到。

　　數(shù)據(jù)存儲器

　　數(shù)據(jù)存儲器也稱為隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器。數(shù)據(jù)存儲器分為內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲和外部數(shù)據(jù)存儲。MCS-51內(nèi)部RAM有128或256個(gè)字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)存儲（不同的型號有分別），片外最多可擴(kuò)展64KB的RAM，構(gòu)成兩個(gè)地址空間，訪問片內(nèi)RAM用“MOV”指令，訪問片外RAM用“MOVX”指令。它們是用于存放執(zhí)行的中間結(jié)果和過程數(shù)據(jù)的。MCS-51的數(shù)據(jù)存儲器均可讀寫，部分單元還可以位尋址。

　　MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器在物理上和邏輯上都分為兩個(gè)地址空間，即： 數(shù)據(jù)存儲器空間（低128單元）； 特殊功能寄存器空間（高128單元）；

　　這兩個(gè)空間是相連的，從用戶角度而言，低128單元才是真正的數(shù)據(jù)存儲器。下面我們就來詳細(xì)的與大家講解一下：

　　低128單元：

　　片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器為8位地址，所以最大可尋址的范圍為256個(gè)單元地址，對片外數(shù)據(jù)存儲器采用間接尋址方式，R0、R1和DPTR都可以做為間接尋址寄存器，R0、R1是8位的寄存器，即R0、R1的尋址范圍最大為256個(gè)單元，而DPTR是16位地址指針，尋址范圍就可達(dá)到64KB。也就是說在尋址片外數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，尋址范圍超過了256B，就不能用R0、R1做為間接尋址寄存器，而必須用DPTR寄存器做為間接尋址寄存器。

　　從上圖中我們可以看到，8051單片機(jī)片內(nèi)RAM共有256個(gè)單元（00H-FFH），這256個(gè)單元共分為兩部分。其一是地址從00H—7FH單元（共128個(gè)字節(jié)）為用戶數(shù)據(jù)RAM。從80H—FFH地址單元（也是128個(gè)字節(jié)）為特殊寄存器（SFR）單元。從圖1中可清楚地看出它們的結(jié)構(gòu)分布。

　　1、通用寄存器區(qū)（00H-1FH）

　　在00H—1FH共32個(gè)單元中被均勻地分為四塊，每塊包含八個(gè)8位寄存器，均以R0—R7來命名，我們常稱這些寄存器為通用寄存器。這四塊中的寄存器都稱為R0—R7，那么在程序中怎么區(qū)分和使用它們呢？聰明的INTEL工程師們又安排了一個(gè)寄存器——程序狀態(tài)字寄存器（PSW）來管理它們，CPU只要定義這個(gè)寄存的PSW的D3和D4位（RS0和RS1），即可選中這四組通用寄存器。對應(yīng)的編碼關(guān)系如下表所示。惹程序中并不需要用4組，那么其余的可用做一般的數(shù)據(jù)緩沖器，CPU在復(fù)位后，選中第0組工作寄存器。

　　2、位尋址區(qū)（20H-2FH）

　　片內(nèi)RAM的20H—2FH單元為位尋址區(qū)，既可作為一般單元用字節(jié)尋址，也可對它們的位進(jìn)行尋址。位尋址區(qū)共有16個(gè)字節(jié)，128個(gè)位，位地址為00H—7FH。位地址分配如下表所示：

　　CPU能直接尋址這些位，執(zhí)行例如置“1”、清“0”、求“反”、轉(zhuǎn)移，傳送和邏輯等操作。我們常稱MCS-51具有布爾處理功能，布爾處理的存儲空間指的就是這些為尋址區(qū)。

　　3、用戶RAM區(qū)（30H-7FH）

　　在片內(nèi)RAM低128單元中，通用寄存器占去32個(gè)單元，位尋址區(qū)占去16個(gè)單元，剩下的80個(gè)單元就是供用戶使用的一般RAM區(qū)了，地址單元為30H-7FH。對這部份區(qū)域的使用不作任何規(guī)定和限制，但應(yīng)說明的是，堆棧一般開辟在這個(gè)區(qū)域。