at89s51采用片內、片外統一編址的64kb(ooooh～ffffh)程序存儲器地址空間。片內有4kb flash memery，地址范圍為ooooh～offfh，既可在線編程(isp)，也可以用傳統方法進行編程。

　　采用匯編語言或c語言編寫的源程序，必須通過編譯軟件（如keil c51）把編譯生成二進制代碼，即機器碼。用戶編寫的程序、原始數據、表格等，都是以二進制的形式存放在程序存儲器中的。計算機的工作，就是按照事先編好的程序從ooooh地址單元一條條地循序執行的。

　　當at89s51(31)腳ea接高電平時，從片內rom中的ooooh地址單元開始執行程序。當at89s51(31)腳ea接低電平時，片內rom不起作用，cpu只能從片外rom中取指令。

　　內部rom ooooh～002ah共43個單元，被分為六段，作為程序運行的入口地址使用。其中：

　　0000h～0002h為復位后或初始化引導程序地址區；0003h～000ah外部中斷0中斷入口地址區；000bh～0012h定時器/計數器o中斷入口地址區；0013h～001ah外部中斷1中斷入口地址區；001bh～0022h定時器/計數器1中斷入口地址區；0023h～002ah串行中斷入口地址區。

　　通常，我們編寫程序時不得占用上述中斷程序入口地址單元，即0003h～002ah單元。也就是說，主程序一般不放在該地址空間。編程時，可以采用起始偽指令org，跳過0003h～002ah單元。

　　偽指令，是告訴匯編程序如何進行匯編的一類指令，不會被匯編成機器代碼，只能為匯編軟件(如keilc51)所識別。

　　單片機復位后，是從0000h單元開始取指令執行程序的。因此，應在0000h～0002h三個單元存放一條無條件轉移指令，轉到主程序，程序結構如下：

　　org000h；用偽指令org指示隨后的指令代碼從0000h地址單元開始存放。

　　ljmpstart；在0000h～0002h存放一條長跳轉指令，執行該指令，程序轉到以start為語句標號的地址執行。

　　org0030h；偽指令org指示隨后的指令代碼從0030h地址單元開始存放。

　　start：；start是主程序入口地址標號，主程序開始。

　　end；結束偽指令，標志程序代碼到此結束。

　　通過該程序，保留了各中斷入口地址。對各個中斷入口地址的使用，我們在學習中斷系統時再進行介紹。

　　3．數據存儲器(ram)
　　
　　單片機的數據存儲器有片內和片外之分．at89s51片內有256字節ram，其中高128單元被專用寄存器占用，低128字節供用戶使用，用于存放可讀寫的數據。片外數據存儲器可擴展6kb存儲空間，地址范圍為0000h～ffffh。片內和片外ram的地址空間各自獨立，指令mov用于片內數據存儲器之間的傳送，指令movx用于片外數據存儲器和累加器a之間的數據傳送。

　　at89s51內部ram共有256字節，通常分為低128字節（地址00h～7fh）和高128字節（地址80h～ffh）兩部分。低128字節，按其用途分為三個區域，如下表所示。

　　(1)工作寄存器區
　　
　　工作寄存器區有四組工作寄存器，每組8個寄存器，用于存放操作數及中間結果等。其地址為內部ram的00h～1fh單元地址。在任一時刻，cpu只能使用其中一組寄存器，并把正在使用的那組寄存器稱為當前寄存器組，用r0～r7表示。當前使用的到底是哪一組工作寄存器，則由程序狀態字寄存器psw得rs1、rso位的狀態組合決定，下表為工作寄存器選擇。

　　rs1和rso的狀態可以通過指令修改，如指令：

　　setbrs1；置rs1為1
　　
　　clrrs0；置rs0為0
　　
　　置當前工作寄存器為第2組，r0～r7的物理地址為10h～17h。

　　(2)位尋址區
　　
　　內部ram的20h～2fh單元，既可作為一般ram單元使用，進行字節操作，也可以對各ram單元的每一位進行位操作，因此，把該區又稱為位尋址區。位尋址區有16字節ram單元，共128位，位地址為00h～7fh。可以用位操作類指令對其進行位操作。如指令：

　　clr00h；00h為位地址，而不是字節地址，將位地址00h清零setb07h；07h為位地址，不是字節地址，將位地址07h置1當位地址為80h～ffh時，所代表的是特殊功能寄存器的位地址。

　　如指令：clrp1.0clr90h
　　
　　執行的結果是一樣的，因為p1.0的位地址就是90h。

　　(3)用戶ram區及堆棧
　　
　　用戶ram區，包括堆棧區和用戶標志區等用戶自己設定的數據區。其地址在內部ram低128單元中。如果用戶的程序要使用四組工作寄存器，其單元地址為30h～7fh，共80個單元，如果用戶程序不需要四組工作寄存器，則其中一部分工作寄存器區也可作用戶ram使用。用戶ram區中的堆棧，用來暫存數據和地址，它是按“先進后出”

　　的原則存取數據的。

　　堆棧有進棧和出棧兩種操作，由棧指針sp管理，分別采用壓棧和出棧指令push和pop進行數據的存和取。

　　系統復位后，sp的值為07h，此時堆棧是從08h單元開始的。由于08h～1fh單元屬于工作寄存器1～3區，如果程序中要用到這些區， 好把sp值改為2fh或更大。堆棧 好在內部ram的30h～7fh單元中開辟。sp值一經確定，堆棧的位置也就確定下來了。由于sp可通過指令初始化為不同值，因此堆棧的位置是浮動的。如：

　　movsp，#30h；sp賦初值30h，即置棧底位置clra；累加器a清零，(a)=00hpusha；sp自動加1，(sp)=31h，再把a的內容壓入31h中popa；把31h中的內容彈出到a中，然后sp自動減1，(sp)=30h說明：()：表示某寄存器、存儲單元或表達式的內容。(())：表示某寄存器、存儲單元或表達式的內容為地址單元的內容。

　　4．特殊功能寄存器(sfr)
　　
　　內部ram的高128單元是特殊功能寄存器區，其單元地址為80h～ffh。本文只講解累加器acc。

　　累加器a是 常用的特殊功能寄存器。它既可存放操作數，也可存放運算的中間結果。51系列單片機(at89s51)中大部分單操作數指令的操作數取自累加器，許多雙操作數指令中的一個操作數也取自累加器。

　　如：指令mova，rn；把當前工作寄存器的內容送累加器a。指令mova，#data；把立即數data送累加器a。

　　5．定時器/計數器
　　
　　51系列單片機(at89s51)共有2個16位定時器/計數器，用以實現定時或計數功能，并以其定時或計數結果對計算機進行控制。

　　6．并行i/o口
　　
　　at89s51共有四個8位i/o口po、p1、p2、p3，以實現數據的并行輸入輸出。在下面的實例中，我們便是用p1口連接8只發光二極管，并通過程序對其進行控制。

　　7．串行口
　　
　　at89s51有一個全雙工的串行口，以實現單片機和其他設備之間的串行數據傳送。該串行口既可作為全雙工異步通信收發器使用，也可作為同步移位器使用。

　　8．中斷控制系統
　　
　　at89s51共有5個中斷源，即外中斷2個、定時/計數中斷2個、串行中斷1個。

　　綜上所述，51系列單片機(at89s51)雖然只是一個芯片，但具有計算機應該具有的基本部件，是一個簡單的微型計算機系統。

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