关于电子设计类的学生来说，其真实校园很难经过实例来了解51单片机的存储原理。由于校园的课程很少用到外扩ROM/RAM，大多会选用C言语来进行言语编程。许多人是在作业后才实践接触到51单片机的IP核，才对存储原理以及数据空间有了较为明晰的知道。在本文傍边，小编就将为我们介绍51单片机是怎么完成存储数据的。
MCS-51运用哈弗结构，它的程序空间和数据空间是分开编址的，即各自有各自的地址空间，互不堆叠。所以即便地址相同，但由于分开编址，所以仍然要说哪一个空间内的某地址。而ARM(乃至是x86)这种冯诺依曼结构的MCU/CPU，它的地址空间是一致并且接连的，代码存储器/RAM/CPU寄存器，乃至PC机的显存，都是一致编址的，仅仅不同功用的存储器占有不同的地址块，各自为营。
关于51单片机的程序存储器，有片内和片外两部分。并且不管片内程序存储器，仍是片外程序存储器，他们的地址是同享的。假如片内为4kROM，地址便是0x0000-0x0FFF，从0x1000-0xFFFF便是外部ROM的地址空间。可外部ROM的0x0000-0x0FFF的这一部分是否被运用呢?这取决于单片机EA引脚的电平值。EA=1时便是运用内部ROM的这一部分，外部ROM的这一部分糟蹋不必;EA=0时便是运用外部ROM的这一部分，内部ROM糟蹋不必。从CODE段读取数据要运用汇编的MOVC指令，单片时机依据MOVC指令、EA状况、要读取的地址值，来自动地判别从什么存储器里取数据。
关于数据存储器，则分为内部数据存储器(IDATA/RAM)和外部数据存储器(XDATA)两个部分，但这两个存储器就不像code存储器那样同享地址空间的了。一般的8051芯片，内部RAM只要128B，从0x00-0x7F，而从0x80-0xFF则是SFR(CPU作业寄存器和各种外设寄存器都在此)的区域。关于8052来说，内部RAM有256B，所以0x80-0xFF是高128B的RAM在运用。可这部分不是SFR专用的吗?是SFR专用，但留意，SFR的拜访只能运用“直接寻址办法”(运用特定的汇编指令来完成)，差异就在这儿。只要经过直接寻址拜访的地址才是SFR，不然便是一般的RAM。至于外扩的RAM(XDATA)，地址也是从0x0000-0xFFFF的，并且这儿的0x0000和内部RAM的0x00是不同的，是彻底独立的两个空间。他们的拜访办法也是不同的。MCS-51运用MOVX指令，来读写XDATA区。并且，拜访XDATA区，是需求DPTR寄存器来辅佐的。由于只要DPTR才干装得下十六位的XDATA地址。
所以MCS-51读写IDATA区的速度是最快的，并且拜访办法也是最多的。拜访XDATA区的速度相对就要慢许多。MCS-51的仓库要优先拓荒在IDATA区中，并且在IDATA区中拓荒的仓库，能够运用栈指针寄存器SP来操控。假如栈真实太大，只能拓荒在XDATA区中，那么CPU的SP寄存器就很难借力，只能由开发者来结构仓库结构和仓库指针。已然外部程序空间和数据空间都是0-64K(0x0000-0xFFFF)，那么实践上能够为了省劲/便利改写程序等原因，外部的CODE和DATA就能够共用一个可擦写存储器了(比方各种RAM什么可擦可写的)。
比方体系有64K的外扩MEMORY，低32K我用作保存CODE，并让单片机在这32K之中读取程序运转，高32K时作为用户数据的保存处是彻底能够的。仅仅此刻原本彻底独立的CODE和DATA空间，由于在硬件芯片上共用了一个MEMORY，所以他们之间或许彼此影响，程序就能自己改写程序。比方0x0020处是一个指令，经过MOVX把0x0020处改写，那么再利用MOVC把0x0020处读取出来，数据就和本来不相同了。
简略混杂的症结在于，单片机存储空间是一个逻辑上的概念，是人为区分出来的两个彼此独立的空间。而硬件电路上的MEMORY芯片则是实际中的概念，单片机的存储空间最终会落真实电路层面的芯片上，所以逻辑上的存储空间会由于物理上的电路衔接而产生堆叠。可是在逻辑层面上，这两个空间仍是彻底独立的。
各类存储空间称号的界说：
data：固定指前面0x00-0x7f的128个RAM，能够用a寄存器直接读写的，速度最快，生成的代码也最小。
idata：固定指前面0x00-0xff的256个RAM，其间前128和data的128彻底相同，仅仅由于拜访的办法不同。idata是用相似C中的指针办法拜访的。
xdata：外部扩展RAM，一般指外部0x0000-0xffff空间，用DPTR拜访。
pdata：外部扩展RAM的低256个字节，地址呈现在A0-A7的上时读写，用movxACC，@Rx读写。这个比较特别，并且C51好象有对此BUG，主张少用。
经过以上的介绍，能够看到51单片机尽管结构简略，可是其存储办法仍是非常值得开发者深入研究的。需求留意的是，单片机的存储空间是相关于逻辑而言的，是由人们开宣布的独立空间，而硬件电路上的MEMORY芯片则是实际中的概念，两者在某些时分简略呈现混杂，需求我们特别留意。
