一、單片機的內(nèi)部結構

　　AT89S51單片機兼容標準8051的指令系統(tǒng)及引腳。下面以AT89S51單片機為例，簡要介紹51系列單片機的內(nèi)部結構。

　　通常，單片機片內(nèi)含CPU、ROM、RAM、并行I/O口、定時器/計數(shù)器、中斷控制系統(tǒng)、時鐘電路、系統(tǒng)總線等。

　　1.中央處理器（CPU）

　　中央處理器是AT89S51單片機的核心，完成運算和控制功能。其CPU能處理8位二進制數(shù)或代碼。

　　2.程序存儲器

　　程序存儲器用于存放用戶編寫的程序、原始數(shù)據(jù)或表格，分為片內(nèi)程序存儲器和片外程序存儲器。

　　AT89S51采用片內(nèi)、片外統(tǒng)一編址的64kB（0000H~FFFFH）程序存儲器地址空間。片內(nèi)有4kB Flash Memery.地址范圍為0000H~OFFFH.

　　既可在線編程（ISP），也可以用傳統(tǒng)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(shù)據(jù)、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0000H地址單元一條條地循序執(zhí)行的。

　　當AT89S51（31） 腳EA接高電平時，從片內(nèi)ROM 中的0000H地址單元開始執(zhí)行程序。當AT89S51（31）腳EA接低電平時，片內(nèi)ROM不起作用，CPU只能從片外ROM 中取指令。

　　內(nèi)部ROM 0000H~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(qū)；0003H~000AH 外部中斷0中斷入口地址區(qū)；000BH~001 2H 定時器/計數(shù)器0中斷入口地址區(qū)；001 3H~001 AH 外部中斷1中斷入口地址區(qū)；001 BH~0022H 定時器/計數(shù)器1中斷入口地址區(qū)；0023H ~ 002AH 串行中斷入口地址區(qū)。

　　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Keil C51）所識別。

　　單片機復位后，是從0000H單元開始取指令執(zhí)行程序的。因此，應在O000H~O002H三個單元存放一條無條件轉(zhuǎn)移指令，轉(zhuǎn)到主程序，程序結構如下：

　　ORG O00H:用偽指令ORG指示隨后的指令代碼從0000H地址單元開始存放。

　　LJMP START;在O000H~0002H存放一條長跳轉(zhuǎn)指令，執(zhí)行該指令，程序轉(zhuǎn)到以START為語句標號的地址執(zhí)行。

　　ORG 0030H;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(tǒng)時再進行介紹。

　　3.數(shù)據(jù)存儲器（RAM ）

　　單片機的數(shù)據(jù)存儲器有片內(nèi)和片外之分，AT89S51片內(nèi)有256字節(jié)RAM,其中高128單元被專用寄存器占用，低128字節(jié)供用戶使用，用于存放可讀寫的數(shù)據(jù)。片外數(shù)據(jù)存儲器可擴展6kB存儲空間，地址范圍為0000H~FFFFH.片內(nèi)和片外RAM 的地址空間各自獨立， 指令MOV用于片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器之間的傳送，指令MOVX用于片外數(shù)據(jù)存儲器和累加器A之間的數(shù)據(jù)傳送。