第三章AT89S52存儲器結(jié)構(gòu)3.1存儲器概述3.2AT89S52單片機的存儲器結(jié)構(gòu)3.3外部存儲器及其訪問3.4片內(nèi)FLASH存儲器操作重點單片機內(nèi)部存儲器的結(jié)構(gòu)：程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器和特殊功能寄存器SFR。外部存儲器及其訪問：外部程序存儲器的訪問和外部數(shù)據(jù)存儲器的訪問3.1存儲器概述1、各種存儲器的特點2、AT89S52的閃速存儲器Flash2、AT89S52的閃速存儲器Flash結(jié)合了EPROM和EEPROM兩種存儲器的技術(shù)優(yōu)點。編程速度快，幾秒鐘就可以完成對全片的擦除支持在線編程不易揮發(fā)性、訪問速度快3.2AT89S52單片機的存儲器結(jié)構(gòu)3.2.1程序存儲器

3.2.2數(shù)據(jù)存儲器

3.2.3特殊功能寄存器SFR3.2.1程序存儲器1.程序存儲器的結(jié)構(gòu)

2.程序存儲器中的中斷矢量區(qū)AT89S52單片機共有8個中斷源，6個中斷矢量，當中斷源發(fā)出中斷請求且CPU響應(yīng)中斷后便轉(zhuǎn)移到中斷服務(wù)程序執(zhí)行。在程序存儲器中為中斷服務(wù)程序保留了一段特殊的區(qū)域，即0003H~0032H存儲單元被特殊保留，專門留給中斷服務(wù)程序使用，被稱為中斷矢量區(qū)

返回在編程時，通常在這些入口地址開始的二三個地址單元中，放入一條轉(zhuǎn)移類指令，以使相應(yīng)的程序在指定的程序存儲器區(qū)域中生成。例如，從000BH地址單元開始，放入一條轉(zhuǎn)移到3000H地址單元的轉(zhuǎn)移類指令，定時器0的中斷服務(wù)程序就可從3000H地址單元開始安排。程序存儲器用來存放固化了的用戶程序，取指地址由程序計數(shù)器PC給出，PC具有自動加l的功能，從而在無轉(zhuǎn)移類指令的條件下，指令被逐一執(zhí)行。轉(zhuǎn)移類指令可改變PC值，使程序得以轉(zhuǎn)移。程序存儲器中也可固化一片數(shù)據(jù)區(qū)，存放被查閱的表格和參數(shù)等。3.2.2數(shù)據(jù)存儲器

AT89S52單片機的數(shù)據(jù)存儲器地址空間分為芯片內(nèi)部和外部兩個部分,使用MOV類指令訪問內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器，使用MOVX類指令訪問外部數(shù)據(jù)存儲器。外部數(shù)據(jù)存儲器最大地址空間為64KB，地址范圍為0000H~FFFFH。

返回3.2.3特殊功能寄存器SFRAT89S52芯片內(nèi)設(shè)有128B的特殊功能寄存器區(qū)，其特殊功能寄存器增加到了32個，與AT89C51相比增加了11個，與AT89S51相比也增加了6個。AT89S52的片內(nèi)特殊功能寄存器占用256B的高128B字節(jié)（80H~FFH）地址

返回3.3外部存儲器及其訪問

3.3.1外部程序存儲器與訪問

3.3.2外部數(shù)據(jù)存儲器與訪問3.3.1外部程序存儲器與訪問

只有讀操作。除由PC直接尋址，以執(zhí)行各條指令外，還可用FC或DPTR作變址尋址。例如，若DPTR＝2000H，A＝20H，則指令MOVCA，＠A十DPTR完成了把程序存儲器2020H單元中的內(nèi)容送入A中的操作。這種數(shù)據(jù)操作方式通常用來查閱程序存儲器中的數(shù)據(jù)表格。1.AT89S52單片機訪問外部程序存儲器所使用的控制信號ALE：低8位地址鎖存控制；PSEN：外部程序存儲器“讀取”控制。EA：片內(nèi)、片外程序存儲器訪問的控制信號。=1時，訪問片內(nèi)程序存儲器；當=0時，訪問片外程序存儲器。

2.訪問外部程序存儲器的過程首先通過地址總線給出地址信號，選中程序存儲器該地址的存儲單元，然后由控制總線發(fā)出讀選通信號，在讀選通信號的控制作用下，將存儲在被選中存儲單元中的指令代碼讀出并送至數(shù)據(jù)總線，單片機通過對數(shù)據(jù)總線的訪問讀取已送至數(shù)據(jù)總線的指令代碼，完成一次對外部程序存儲器的訪問過程。

3.擴展外部程序存儲器的連接方法74LS373圖3.3.1外部程序存儲器擴展4.地址鎖存器的作用5.訪問外部程序存儲器的時序

數(shù)據(jù)輸入3.3.2外部數(shù)據(jù)存儲器與訪問1.擴展外部數(shù)據(jù)存儲器的連接方法74LS273圖3.3..3外部數(shù)據(jù)存儲器擴展雖然外部數(shù)據(jù)存儲器和和外部程序存儲器共用0000H~FFFFH的64KB地址空間，但兩者的讀寫控制信號不同，外部數(shù)據(jù)存儲器的讀和寫分別由和信號控制，外部程序存儲器的讀選通由信號控制，因此不會發(fā)生地址重疊的現(xiàn)象?？蛇M行讀寫操作。用DPTR或工作寄存器組中的Ro或R1作寄存器間接尋址。當用RO或R1作寄存器間接尋址時，由P2端口提供高8位地址，R0或R1提供低8位地址。訪問外部數(shù)據(jù)存儲器使用MOVX類指令，如MOVXA，@Ri，MOVX@Ri，A，MOVXA，@DPTR，MOVX@DPTR，A例1MOVXA，＠DPTR；外部數(shù)據(jù)RAM中以DPTR為地址中的內(nèi)容----A

例2MOVP2，＃20H；數(shù)20H----P2

MOVR0，＃30H；數(shù)30H----R0

MOVX＠R0，A；A----外部數(shù)據(jù)RAM中2030H單元2.訪問外部數(shù)據(jù)存儲器的時序圖3.3.4外部數(shù)據(jù)存儲器讀時序3.3.5外部數(shù)據(jù)存儲器寫操作時序3.4片內(nèi)FLASH存儲器操作3.4.1

簽名字節(jié)及讀出

3.4.2

程序存儲器的加密

3.4.3

Flash存儲器的并行編程

3.4.4

Flash存儲器的串行編程3.4.1

簽名字節(jié)及讀出1.簽名字節(jié)所謂簽名字節(jié)是Flash存儲器的生產(chǎn)廠商在生產(chǎn)AT89S系列單片機時，寫入到Flash存儲器中的一組用以說明單片機的生產(chǎn)廠商、型號和編程電壓等的特征信息。AT89S52的簽名字節(jié)共有3B字節(jié)，具體在存儲器中的地址和含義如表3.4.2所示。地址內(nèi)容代表的含義000H1EH表示產(chǎn)生廠商為ATMEL公司100H51H表示為AT89S51型單片機52H表示為AT89S52型單片機200H06H2.簽名字節(jié)的讀出簽名字節(jié)內(nèi)容被讀出時的電路邏輯結(jié)構(gòu)如圖3.4.1所示。圖3.4.1簽名字節(jié)被讀出時的電路邏輯結(jié)構(gòu)3.4.2

程序存儲器的加密1.程序存儲器加密的概念為了保護所存儲程序的安全性，防止被非法讀出，保護開發(fā)者的合法利益，需要對寫入Flash存儲器中的程序進行加密。

AT89S系列單片機提供了3位加密位LB1、LB2和LB3，對每位加密位可維持原來的非編程狀態(tài)（U），也可進行編程（P），每位加密位是否進行了編程便可組合形成幾種不同的保護模式，如表3.4.3所示。表3.4.3程序加密位的保護模式模式加密位組合加密功能LB1LB2LB31UUU沒有程序加密功能2PUU禁止在外部程序存儲器中執(zhí)行MOVC類指令讀取內(nèi)部程序存儲器中的指令代碼;被采樣并在復(fù)位時被鎖存；禁止對Flash存儲器再編程3PPU同模式2，并禁止內(nèi)部存儲器校驗。4PPP同模式3，并禁止外部存儲器的執(zhí)行。2.程序存儲器加密的方法對程序存儲器加密需要根據(jù)所希望采取的加密保護模式對3位加密位LB1、LB2和LB3進行編程。編程按照LB1→LB2→LB3的順序按位進行。注意，在對各位加密位進行編程時，其控制信號是不同的。圖3.4.2為對加密位編程的邏輯電路圖。圖3.4.2加密位編程邏輯電路3.4.3

Flash存儲器的并行編程1.Flash編程器的并行編程方式AT89S52單片機的內(nèi)部Flash存儲器在出廠時處于可編程狀態(tài)，除簽名字節(jié)已經(jīng)有存儲數(shù)據(jù)外其它存儲單元的內(nèi)容均為FFH。編程時須接12V編程電壓，與通用的Flash編程器或EPROM編程器兼容，因此可使用常規(guī)的Flash編程器或EPROM編程器對此進行編程。AT89S52單片機的編程以字節(jié)為單位，逐位編程。圖3.4.3為并行編程的接口電路圖。圖3.4.3AT89S52Flash存儲器并行編程的接口電路2.并行編程的算法：從編程接口電路可以看出，AT89S52單片機編程時除地址線和數(shù)據(jù)線外還需要一些控制信號，表3.4.4為編程時這些控制信號的狀態(tài)情況。AT89S52單片機內(nèi)部Flash為8KB，地址范圍0000H~1FFFFH，因此編程時需要13位的地址線。編程時，被編程存儲單元的地址由P1口和P2口的P2.0~P2.4輸入（13位地址），編程代碼從P0口輸入，P2.6、P2.7、P3.3、P3.6和P3.7引腳的電平依據(jù)表3.4.4設(shè)置。編程時RST引腳接高電平，引腳接低電平（接地），引腳接編程負脈沖，每次寫入代碼的脈沖寬度200~500ns，是編程電壓的輸入引腳，按規(guī)定要求接12V編程電壓，編程時的振蕩頻率為3~33MHz。3.4.4

Flash存儲器的串行編程1.Flash存儲器的串行編程方式圖3.4.5AT89S52Flash存儲器串行編程/下載接口電路2.Flash存儲器的串行編程算法按照下列步驟對Flash實現(xiàn)串行編程：(1)對RST、VCC和GND引腳加電；加電次序如下：在VCC和GND引腳之間加電源電壓；將RST設(shè)置為高電平（若采用外部時鐘信號，則必須延時10ms后方可）。⑵在P1.5/MOSI引腳輸入編程允許指令；⑶在P1.5/MOSI引腳輸入寫程序存儲器指令；AT89S52的串行編程指令中包含了編程單元地址和代碼數(shù)據(jù)，向P1.5/MOSI引腳輸入寫程序存儲器指令時，便確定了可編程的字節(jié)地址和指令數(shù)據(jù)。寫入周期采用內(nèi)部自動定時的方式，在VCC＝5V時其典型值不大于1ms。編程