C51单片机是怎么存储程序和数据的

初学51单片机总是会有这样的疑问，从电脑下载程序到开发板后，程序去哪了？ C51中，用户或应用程序，系统程序和数据都是存放在哪的？

51 单片机从功能上，有程序存储器，片内数据存储器，特殊功能寄存器，位地 址空间，片外数据存储器。

51单片机的程序存储器用于存储代码和一些固定表格常数。 可寻址的程序存储器空间为 64KB。

51单片机的从物理角度上可分为：片内，片外程序存储器，作为编址空间，编 址规律是：先片内，后片外，片内片外连续，不重叠。

如图：为 51 单片机程序存储器编址图。

单片机如何执行指令?

如图：

无论片内程序存储器，还是片外程序存储器，他们的地址是共享的。如果片内

4K ROM 的话，地址就是 0x0000-0x0FFF，从 0x1000-0xFFFF 就是外部 ROM 的地址 空间。可外部 ROM 的 0x0000-0x0FFF 的这一部分是否使用呢，这取决于单片机 EA 引脚的电平值。EA=1 时就是使用内部 ROM 的这一部分，外部 ROM 的这一部 分浪费不用；EA=0 时就是使用外部ROM 的这一部分，内部 ROM 浪费不用。从

CODE 段读取数据要使用汇编的 MOVC 指令，单片机会根据 MOVC 指令、EA 状态、 要读取的地址值，来自动地判断从什么存储器里取数据。

程序地址空间一般可以根据用户需要任意安排使用，但是 cpu 执行特殊程序的入 口地址，用户必须按照规定存放相应的程序。

特殊程序入口地址如图：

51 单片机内外数据存储器是两个独立的地址空间，应单独编址。 片内数据存储器地址空间"00H-FFH"，RAM 地址空间“00H-7FH” 特殊功能寄存器 SFR 地址空间“80H-FFH”

片外数据存储器地址空间“0000H-FFFFH”

如图：

为了使片内数据存储器的存储空间合理运用，对低 128 字节的 RAM 划分了不同 的功能区。

如图：

位寻址区，地址空间 20H-2FH,16 个单元，共 128 位。

数据缓冲区，地址空间 30H-7FH,共 80 个单元。 特殊功能寄存器

特殊功能寄存器（SFR,Special Function Registers）别称专用寄存器，主要用于管 理，控制，片内逻辑部件，并行 i/o 口，串行 i/O 口，定时器/计数器，中断系统 等功能模块的工作。

总结：对于数据存储器，则分为内部数据存储器（IDATA/RAM）和外部数据存储 器（XDATA）两个部分，但这两个存储器就不像 code 存储器那样共享地址空间 的了。一般 的 8051 芯片，内部 RAM 只有 128B，从 0x00-0x7F，而从 0x80-0xFF 则是 SFR（CPU 工作寄存器和各种外设寄存器都在此）的区域。对于 8052 来说， 内部 RAM 有 256B，所 以 0x80-0xFF 是高 128B 的 RAM 在使用。可这部分不是 SFR 专用的吗？是SFR 专用，但注意，SFR 的访问只能使用“直接寻址方式”（使 用特定的汇编指令来实现），区别就 在这里。只有通过直接寻址访问的地址才是 SFR，否则就是普通的 RAM。至于外扩的 RAM（XDATA），地址也是从

0x0000-0xFFFF 的，而且这里的 0x0000 和内部 RAM 的 0x00 是不同的，是完全独 立的两个空间。他们的访问方法也是不同的。MCS-51 使用MOVX 指令，来读写 XDATA 区。而且，访问 XDATA 区，是需要 DPTR 寄存器来辅助 的。因为只有 DPTR 才能装得下十六位的 XDATA 地址。参考：

特殊功能寄存器（SFR,Special Function Registers）别称专用寄存器，主要用于管 理，控制，片内逻辑部件，并行 i/o 口，串行 i/O 口，定时器/计数器，中断系统 等功能模块的工作。

51 单片机有 18 个专用寄存器，其中 3 个是双字节寄存器，占用 21 个字节。

在 SFR 块的地址空间 80H-FFH 中，仅仅只有 21 个字节作为特殊功能寄存器离散 分布在这 128 个字节范围中，其余字节无定义，但是用户不能对这些字节进行“读 写操作”