Организация памяти

Структурная схема МК51

ПЗУ – 4Кб ОЗУ – 256б Порт ввода-вывода

ЦП₈

Таймеры Блок прерываний Параллельные порты

Основу структурной схемы МК 51 составляет внутренняя двунаправленная системная шина, которая связывает между собой следующие основные узлы и устройства. Системная шина 8-и разрядная.

Центральный процессор – 8-и разрядный, состоящий из арифметико-логического устройства (АЛУ) и устройства управления (УУ)

АЛУ выполняет арифметические (+,-,*,/) и логические операции.

АЛУ может оперировать 4-мя типами информации:

· Булевскими (битовая информация)

· Цифровыми (4 бита)

· Байтовыми (8бит)

· Адресными (16 бит)

Важной особенностью АЛУ является его способность оперировать битами, которая является уникальной

В АЛУ имеется регистр-аккумулятор, который используется во всех арифметических операциях

УУ – на основе сигналов синхронизации, которые формирует тактовый генератор, который создает машинный цикл, фиксированной длинны, он определяет тактовую частоту микропроцессора

Внутреннее ПЗУ – программная память, объемом 4Кб

ОЗУ – память данных объемом 256б

Последовательный порт ввода-вывода

4 параллельных порта ввода-вывода (P0,P1,P2,P3)

Блок прерываний от 5 источников

2 16-и разрядных таймера/счетчика

Память – это совокупность последовательных ячеек, каждая из которых содержит уникальный адрес. Каждая ячейка содержит байт памяти, значение ячейки называется содержимым.

Память программ и память данных, размещенные на кристалле МК51 физически и логически разделены, имеют разные механизмы адресации, работают под управлением разных сигналов, выполняют разные функции

ПЗУ – память программы – предназначена для хранения команд и констант, обеспечивает только чтение хранимой информации, является энергонезависимой

ОЗУ – предназначена для хранения переменных в процессе выполнения программы, обеспечивает и чтение и запись данных, является энергозависимой.

Память программ и память данных могут быть расширены подключением внешних микросхем до 64КБ

Организация внутреннего ОЗУ (Карта распределения резидентной памяти данных)

Внутреннее ОЗУ можно разделить на следующие участки:

· Первые 32 ячейки (00-1F) занимают Регистры общего назначения. Они разделены на группы называемые Банками. Всего 4 банка по 8 регистров в каждом. Текущий банк только один – Банк 0. Номер текущего банка определяется в регистре специальных функций PSW – слово состояния программы Programs State Word. Доступ к данным через регистры общего назначения наиболее эффективный с точки зрения сокращения времени выполнения программы и уменьшения объема памяти программы, так как эти команды занимают 1-2 байта и выполняются за 1-2 мкс.

· Следующие 16 адресов (20-2F) занимают ячейки памяти, которые могут адресоваться как побайтно, так и побитно. Побитная адресация означает, что каждый бит имеет свой адрес и может быть доступен непосредственно по адресу

· Следующая область из 80 ячеек (30-7F) может адресоваться только побайтно и используется по усмотрению программиста для хранения промежуточных данныз

· Следующие 128 ячеек (80-FF) занимают регистры специальных функций, которые используются микроконтроллером