8051单片机有两个独立寻址的程序存储器和数据存储器，共有4个物理上相对独立的存储器空间：内、外程序存储器，内、外数据存储器。其组织结构如图2.9所示。

图2.9　8051的存储器结构

一、程序存储器

程序存储器用于存放编好的程序和表格常数。8051单片机片内有4KB的程序存储器，外部可扩展最多64KB的程序存储器。片内外的ROM是统一编址的。

如端保持高电平，8051的CPU执行片内ROM中的程序，当超过4KB时，将自动执行片外程序存储器中的程序；当端保持低电平时，单片机只能从外部程序存储器中取指。

单片机复位后，程序计数器PC＝0000H，PC决定了程序执行的顺序，但程序存储器有一组特殊的地址空间0003H～002AH，共40个单元。这40个单元被均匀地分为5段，作为5个中断源的中断地址区。其中：

0003H～000AH　外部中断0中断地址区；

000BH～0012H　定时／计数器0中断地址区；

0013H～001AH　外部中断1中断地址区；

001BH～0022H　定时／计数器1中断地址区；

0023H～002AH　串行中断地址区。

这样若系统中使用了中断，则在0000H～0002H单元存放的是一条无条件转移指令，以便直接转去执行指定的程序。

二、数据存储器

单片机的数据存储器由读写存储器RAM组成，分为内部数据存储器和外部数据存储器两大部分，如图2.10所示。

图2.10　单片机数据存储器结构

1.内部数据存储器

共有256个单元，通常把这256个单元按其功能划分为两部分：低128单元（单元地址00H～7FH）的内部RAM区和高128单元（单元地址80H～FFH）的特殊功能寄存器区。

（1）内部数据存储器低128单元。

按其用途划分为寄存器区、位寻址区和用户RAM区三个区域如表2.9所示。

表2.9　内部RAM

①寄存器区。(www.daowen.com)

8051共有4组寄存器，占据内部RAM的00H～1FH单元，每组8个寄存单元（各为8位），各组都以R0～R7作为寄存器单元编号。寄存器常用于存放操作数、中间结果等。

②位寻址区。

内部RAM的20H～2FH单元，既可字节寻址也可位寻址区，位地址为00H～7FH，通常把该区称之为位寻址区。表2.10为位寻址区的位地址。

表2.10　片内RAM位寻址区的位地址

③用户RAM区。

供用户使用的一般RAM区，其单元地址为30H～7FH。

（2）内部数据存储器高128单元。

内部RAM的高128单元共定义了21个字节用于特殊功能的寄存器（Special Function Register），其中有11个专用寄存器是可以位寻址的。

各寄存器的字节地址及位地址并列于表2.11中。

表2.11　SFR位地址及字节地址表

续表

2.外部数据存储器

空间为64KB，地址范围是0000H～FFFFH，片内外存储器采用不同的寻址方式。存于这个空间的数据只能做读写操作，其中读、写控制信号分别由P3.7、P3.6引脚提供。

三、存储器的C51描述

在C51中可定义数据的存储类型，即指定变量的存储区域，存储类型与单片机存储器的对应关系如表2.12所示。

表2.12　存储类型与单片机存储器的对应关系表

在单片机C语言程序设计中，用户无须考虑程序的存放地址，编译程序会在编译过程中按照上述规定，自动安排程序的存放地址。

例如：C语言是从main（　）函数开始执行的，编译程序会在程序存储器的0000H处自动存放一条转移指令，跳转到main（　）函数存放的地址；中断函数也会按照中断类型号，自动由编译程序安排存放在程序存储器相应的地址中。因此，只需了解程序存储器的结构就可以了。