一、数据存储器

8051单片机数据存储器包含片内数据存储器和片外数据存储器，如图2-4所示。

图2-4 8051单片机数据存储器

8051单片机片内数据存储器共有256B，其中低128B为数据存储区，地址范围是00H～7FH，按照用途又分为工作寄存器区、位寻址去、通用RAM区；高128B是特殊功能寄存器区，地址范围是80H～FFH。

8051单片机外部数据存储器共有64KB，地址范围是0000H～FFFFH。

（一）片内数据存储器

1.工作寄存器区

8051单片机片内00H～1FH单元为工作寄存器区，共32个单元分为4组，每组都有8个8位的寄存器，用R0～R7来表示，如图2-5所示。在单片机运行过程中，一个时刻只能有一组工作寄存器处于工作状态，由PSW中PSW.3（RS0）和PSW.4（RS1）位的状态来决定，其对应关系见表2-2。

当工作寄存器从一组换到另一组时，原有的工作寄存器组会被保存起来。这个特点使MCS-51单片机具有快速现场保护的功能，对于提高程序效率和响应中断的速度是很有利的。

2.位寻址区

8051单片机片内20H～2FH单元为位寻址区，一共16个单元，既可以位寻址也可以字节寻址，通常可以把各种程序状态标志、位控制变量存于位寻址区内。其128位位地址编址的范围为00H～7FH，位地址与字节地址的关系如图2-6所示。

3.通用RAM区

8051单片机片内30H～7FH为通用RAM区，共80个单元，只能进行字节寻址，可以作为数据缓冲区使用。在实际应用中，堆栈指针SP在此区域内开辟相应的存储空间，用于临时数据存放。

图2-5 工作寄存器区

表2-2 工作寄存器组的选择

图2-6 MCS-51单片机位寻址区

4.堆栈与堆栈指针

堆栈是在片内RAM中开辟一连续的区域，一般设在2FH地址单元之后的用户RAM区中，用于保存临时数据。堆栈数据存取按“先进后出”或“后进先出”的原则。8051单片机的SP是8位寄存器，堆栈为“向上生长型”，即栈顶地址总是大于栈底地址的。堆栈从栈底地址单元开始，向高端地址延伸，如图2-7所示。

图2-7 堆栈工作示意图

堆栈栈顶的位置由专用的堆栈指针寄存器SP指出。当单片机执行压栈操作时，先执行SP加1的操作，然后再把数据压入堆栈；当数据再次从堆栈取出之后，SP的值自动减1。51单片机复位后SP的初值为07H，堆栈实际上是从08H开始存放数据的。用户必须重新给SP赋值以规定其栈底位置。