单片机的物理空间
单片机物理存储空间
单片机在物理结构上通常有四个存储空间，分别是片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器和片外数据存储器,以下是对这四个存储空间的具体介绍：
| 存储空间 | 容量（以常见51系列为例） | 地址范围 | 特点及用途 |
|---|---|---|---|
| 片内程序存储器 | 一般为4KB（不同型号有差异） | 0000H 0FFFH | 存放程序代码和常数等，当EA = 1时，单片机复位后从此处开始取指执行程序；当程序计数器PC值超过0FFFH时，若EA = 1，会自动转向片外程序存储器的1000H单元开始执行程序。 |
| 片外程序存储器 | 最大可扩展至64KB（根据外部扩展情况） | 1000H FFFFH（当使用片外程序存储器时） | 用于存放程序代码，当EA = 0时，单片机复位后从片外程序存储器的0000H单元开始取指执行程序。 |
| 片内数据存储器 | 一般为256B（不同型号有差异，如52系列为128B） | 00H FFH（51系列），00H 7FH（52系列） | 分为用户数据RAM和特殊功能寄存器（SFR）区，用户数据RAM用于存放临时数据，如变量等；SFR区用于存放单片机的特殊功能寄存器，控制单片机的各种功能。 |
| 片外数据存储器 | 最大可扩展至64KB（根据外部扩展情况） | 0000H FFFFH | 用于扩展外部数据存储，可存放大量数据，如数据采集系统中的大量采样数据等。 |
各存储空间的访问方式
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片内程序存储器：当EA引脚接高电平（EA = 1）时，单片机在复位后会自动从片内程序存储器的0000H地址开始取指执行程序，在程序运行过程中,通过程序计数器PC的递增来依次读取指令。
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片外程序存储器：当EA引脚接低电平（EA = 0）时，单片机复位后从片外程序存储器的0000H地址开始取指执行程序，访问片外程序存储器时，使用MOVC指令,该指令会根据DPTR或PC的值到片外程序存储器中读取数据或指令。
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片内数据存储器：使用MOV指令进行访问，可直接对片内数据存储器中的单元进行读写操作，将立即数传送到片内数据存储器的某个单元,或者将片内数据存储器中一个单元的内容传送到另一个单元。
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片外数据存储器：使用MOVX指令进行访问，采用间接寻址方式，R0、R1和DPTR都可以作为间接寻址寄存器，但当寻址范围超过256B时,必须使用DPTR寄存器作为间接寻址寄存器。
存储空间的扩展
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片外程序存储器的扩展：当单片机内部的程序存储器容量不能满足需求时，可以通过外部扩展的方式来增加程序存储器的容量，常见的扩展芯片有EPROM、EEPROM等，扩展时，将单片机的外部程序存储器扩展引脚（如P0口和P2口等）与外部存储器的相应引脚连接,通过适当的逻辑电路实现地址和数据的传输。
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片外数据存储器的扩展：如果单片机内部的数据存储器不能满足数据处理的需求，可以扩展外部数据存储器，常用的外部数据存储器芯片有静态RAM（SRAM）等，扩展方法与片外程序存储器类似，通过单片机的相关引脚与外部数据存储器连接,并使用合适的控制信号进行读写操作。
FAQs
问题1：单片机的片内程序存储器和片外程序存储器有什么区别？
回答：片内程序存储器是集成在单片机内部的，容量一般相对较小（如常见的51系列单片机片内程序存储器为4KB），而片外程序存储器是通过外部扩展的方式添加的，容量可以根据需要扩展至较大规模（最大可扩展至64KB），在访问方式上，当EA = 1时，单片机优先从片内程序存储器取指执行程序；当EA = 0时，则从片外程序存储器开始取指执行程序，片内程序存储器的访问速度通常比片外程序存储器快一些，因为片内程序存储器与单片机的核心电路集成在一起,数据传输路径较短。
问题2：如何区分单片机访问的是片内数据存储器还是片外数据存储器？
回答：主要通过访问指令和使用不同的寻址方式来区分，访问片内数据存储器使用MOV指令，且可以直接使用寄存器寻址、直接寻址或间接寻址等方式，对于片内数据存储器中的直接地址单元，可以直接使用MOV指令进行读写操作；对于间接寻址，可以使用R0、R1等寄存器作为指针来访问片内数据存储器，而访问片外数据存储器则使用MOVX指令，并且采用间接寻址方式，通常使用DPTR寄存器作为地址指针，当使用MOVX指令时，单片机会根据DPTR中的地址信息到片外数据存储器中进行读写操作
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