數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器構(gòu)成

　　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器由特殊功能寄存器(SFR)和通用寄存器(GPR)組成。SFR控制器件的操作，而GPR則是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和改寫的通用區(qū)域。

　　SFR和GPR數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)分成不同的存儲(chǔ)區(qū)。GPR區(qū)分成不同的存儲(chǔ)區(qū)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)超過(guò)96字節(jié)的通用RAM的尋址。SFR是用來(lái)控制外設(shè)和內(nèi)核功能的寄存器。STATUS寄存器的存儲(chǔ)區(qū)選擇控制位(STATUS<7:5>)用于選擇存儲(chǔ)區(qū)。圖6-5是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的構(gòu)成映射，這個(gè)映射與器件型號(hào)有關(guān)。

　　從一個(gè)寄存器向另一個(gè)寄存器傳送數(shù)據(jù)時(shí)，必須通過(guò)W寄存器。這意味著所有寄存器之間的數(shù)據(jù)傳送，都需要兩個(gè)指令周期。

　　整個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以采用直接尋址或間接尋址來(lái)存取。直接尋址可能需要使用RP1、RP0位，間接尋址需要用到指針寄存器(FSR)。間接尋址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)區(qū)0/存儲(chǔ)區(qū)1或存儲(chǔ)區(qū)2/存儲(chǔ)區(qū)3時(shí)，要使用狀態(tài)寄存器的間接寄存器指針(IRP)位。

　　通用寄存器(GPR)

　　某些中檔單片機(jī)的GPR區(qū)分成不同的存儲(chǔ)區(qū)，上電復(fù)位并不能初始化GPR，其它的復(fù)位也不能改變GPR的值。

　　寄存器既可以直接尋址，也可以使用指針寄存器FSR間接尋址。某些器件具有各數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)共享的公用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，對(duì)公用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的讀寫不必考慮當(dāng)前所在存儲(chǔ)區(qū)，可使用同一個(gè)地址單元(值)，我們稱這個(gè)區(qū)域?yàn)楣肦AM。

　　特殊功能寄存器(SFR)

　　特殊功能寄存器由CPU和外設(shè)使用，用于控制器件的操作，這類寄存器實(shí)現(xiàn)為靜態(tài)RAM形式。特殊功能寄存器可分為兩類，一類與內(nèi)核功能有關(guān)，另一類與外設(shè)功能有關(guān)。本章將講述與內(nèi)核功能有關(guān)的特殊功能寄存器，另一類與外設(shè)功能操作有關(guān)的特殊功能寄存器將在相應(yīng)的外設(shè)功能模塊章節(jié)中講述。

　　所有中檔單片機(jī)的SFR寄存器區(qū)也分成不同的存儲(chǔ)區(qū)。在這些存儲(chǔ)區(qū)間切換時(shí)，需要設(shè)置狀態(tài)(STATUS )寄存器的RP0、RP1位來(lái)選擇所需存儲(chǔ)區(qū)。某些SFR寄存器會(huì)被上電復(fù)位和其它復(fù)位初始化，而有些一些SFR寄存器在復(fù)位時(shí)不會(huì)被初始化。

　　*注： 可能有通用寄存器映射到特殊功能寄存器區(qū)。

　　寄存器既可以直接尋址，也可以通過(guò)指針寄存器間接尋址。

　　存儲(chǔ)區(qū)劃分

　　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分為4個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，每個(gè)存儲(chǔ)區(qū)包括特殊功能寄存器和通用寄存器。使用直接尋址時(shí)，為在這些存儲(chǔ)區(qū)之間切換，需要設(shè)置狀態(tài)寄存器的RP0、RP1位以選擇需要的存儲(chǔ)區(qū)。狀態(tài)寄存器的IRP位用于間接尋址。

　　每個(gè)存儲(chǔ)區(qū)最多可有128字節(jié)(7FH)。特殊功能寄存器安排在存儲(chǔ)區(qū)的低地址單元;通用寄存器安排在高地址單元。所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都是用靜態(tài)RAM。所有存儲(chǔ)區(qū)都包括特殊功能寄存器。為了減少程序代碼和提高存取速度，存儲(chǔ)區(qū)0中某些使用率高的特殊功能寄存器映射在其它存儲(chǔ)區(qū)中。

　　隨著產(chǎn)品的發(fā)展，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)布局有一些變化。對(duì)于所有新器件來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器構(gòu)成如圖6-5所示。在這個(gè)存儲(chǔ)器映射中，所有存儲(chǔ)區(qū)的最后16字節(jié)都映射到存儲(chǔ)區(qū)0中，這可以降低用于現(xiàn)場(chǎng)切換的軟件開(kāi)銷。用粗體表示的寄存器存在于每種單片機(jī)中，其它寄存器的有無(wú)與外設(shè)模塊有關(guān)。圖中沒(méi)有示出所有的外設(shè)寄存器，因?yàn)獒槍?duì)不同的器件，在某些文件地址處的寄存器定義與這里所顯示的不同。除了使用本手冊(cè)所提供的所有圖、表和說(shuō)明外，也應(yīng)參閱特定器件的數(shù)據(jù)手冊(cè)來(lái)核實(shí)細(xì)節(jié)。

圖6-6所示為某些18引腳器件的寄存器存儲(chǔ)區(qū)映射。未實(shí)現(xiàn)的寄存器讀為‘0’。

　　間接尋址、 INDF和 FSR寄存器

　　間接尋址是尋址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的一種方式，間接尋址時(shí)指令中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址不是固定的，而是 使用一個(gè)SFR(指針寄存器)作為指向要讀寫的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址的指針。由于該指針位于RAM中，其內(nèi)容可以通過(guò)程序修改。這對(duì)于操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)表格很有用。圖6-7所示為間接尋址的工作原理，實(shí)現(xiàn)了將數(shù)據(jù)傳送到FSR寄存器的值指定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。

　　使用INDF寄存器可以實(shí)現(xiàn)間接尋址。任何使用INDF寄存器的指令實(shí)際上訪問(wèn)的是由指針寄存器(FSR)所指向的寄存器。若使用間接尋址方式對(duì)INDF寄存器進(jìn)行讀操作(FSR= '0')，讀的結(jié)果將為00h;而使用間接尋址對(duì)INDF寄存器進(jìn)行寫操作，實(shí)際執(zhí)行的是空操作，但可能會(huì)影響狀態(tài)位。8位FSR寄存器與狀態(tài)寄存器的IRP位(STATUS<7>)相組合，可以得到一個(gè)9位有效地址。如圖6-8所示：

　　圖6-2用最少的指令，采用間接尋址方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)20h-2Fh RAM單元的清零。采用與此相同的方法，可以將已定義字節(jié)數(shù)的數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)塊)傳送到USART的發(fā)送寄存器(TXREG)。要發(fā)送數(shù)據(jù)塊的起始地址很容易通過(guò)程序來(lái)修改。

　　初始化

　　例6-3舉例說(shuō)明了直接尋址時(shí)如何進(jìn)行存儲(chǔ)區(qū)切換。例6-4為初始化(清零)通用RAM的部分代碼。