8051存储结构、指令集格式与HEX文件解析

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8051存储结构

        8051存储器分为：程序存储区（CODE）、外部数据存储区（XRAM）、内部数据存储区（IRAM）、特殊功能寄存区（SFR），这几个区域分别使用不同的指令来访问，所以就算地址重合，也不需要担心。 

程序存储区（CODE）的地址范围为（0x0000-0xFFFF）,主要保存了可执行的代码。其中位于地址0处是中断向量表，当复位、外设产生中断时，会跳转到特定地址处开始运行。这些地方往往存储了一条JMP XXX指令，从而跳转到相应的中断服务函数中运行。
外部数据存储区（XRAM）的地址范围为（0x0000-0xFFFF）, 可用于存储程序中所用的数据，没有位寻址区。
内部数据存储区（IRAM）的地址范围为（0x0000-0x007F）,可用于存储程序中所用的数据，其中（00H-1FH）是通用寄存器区，00H-1FH共32个单元中均被分为4组通用寄存器，每组包含八个8位寄存器，均以R0-R7来命名。通过配置PSW寄存器的RS0和RS1位来选择使用哪组通用寄存器。其余的通用寄存器组就可以直接当作数据缓冲区。CPU复位后，选中第0组通用寄存器，SP栈指针直接指到0x07的位置。（20H-2FH）是位寻址区，可以直接用字节寻址也可以对其的位进行寻址。位寻地址区共有16个字节，16*8个位，位地址为00H-7FH。（30H-7FH）用户RAM区，堆栈一般性开辟在这个区域。
特殊功能寄存器区（SFR）的地址范围为（0x0080-0x00FF），用于映射芯片内部的各种外设中相应寄存器的内容和一些特殊寄存器的内容，详见下图

 指令集格式

        具体到8051指令集的每一条指令时，其都由1-3字节表示。大致的形式为：第一字节决定了该指令的功能，第2，3字节为相应的指令参数。具体特定指令的指令格式需要配合芯片手册来看，以下选取3条指令做分析举例。

NOP指令

SJMP指令


MOV   direct,direct指令

HEX文件解析

        HEX文件实际上是一个文本文件，用于存储程序和数据。整体结构由几部分组成：

1、“:”                              数据每行都由冒号开头
2、数据长度 1 Byte        表示本行的数据长度
3、数据地址 2 Byte        表示数据的起始地址
4、数据类型 1 Byte        00：数据记录：用来记录数据，HEX文件的大部分记录都是数据记录
                                        01：文件结束记录：用来标识文件结束，放在文件的最后，标识HEX文件的结尾
                                        02：扩展段地址记录：用来标识扩展段地址的记录
                                        03：开始段地址记录：开始段地址记录
                                        04：扩展线性地址记录：用来标识扩展线性地址的记录
                                        05：开始线性地址记录：开始线性地址记录
5、具体数据 N Byte       表示本行中数据字节的数量，应该与数据长度保持一致
6、校验和 1 Byte