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8051单片机的存储器在物理结构上分为程序存储器空间和数据存储器空间，共有4个存储空间：片内程序存储器、片外程序存储器以及片内数据存储器、片外数据存储器空间。这种程序存储和数据存储分开的结构形式被称为哈佛结构。但从用户的角度，8051存储器地址空间可分为3类：片内、片外统一编址 0000H~FFFFH的64KB程序存储器地址空间(用16位地址)；64KB片外数据存储器地址空间，地址也从0000H~FFFFH(用16位地址)编址；256B片内数据存储器地址空间(用8位地址)。

上述4个存储空间地址是重叠的，如图所示。8051的指令系统设计了不同的数据传送指令以区别这4个不同的逻辑空间：CPU访问片内、片外ROM指令用MOVC，访问片外RAM指令用MOVX，访问片内RAM指令用MOV。

程序存储器用于存放编好的程序和表格常数。程序通过16位程序计数器寻址，寻址能力为64KB。这使得指令能在64KB的地址空间内任意跳转，但不能使程序从程序存储器空间转移到数据存储器空间。

实际上，当引脚EA接高电平时，8051的程序计数器PC执行片内ROM中的程序，当指令地址超过片内ROM地址时，就自动转向片外ROM中去取指令。当引脚EA接低电平(接地)时，8051片内ROM不起作用，CPU只能从片外ROM中取指令，地址可以从0000H开始编址。8051从片内程序存储器和片外程序存储器取指时的执行速度相同。

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内部RAM分配

00~1FH 为通用寄存器R0~R7

20~2FH 为位寻址单元，其位地址从00至7FH。

30~7FH 为直接寻址RAM单元

30~FFH 为间接寻址RAM单元，直接寻址为内部专用寄存器。

位地址80~FFH分布在地址可以被8整除的内部专用寄存器内。

8051片内数据存储器有256B寻址空间。存储器空间的地址范围为：00H—－FFH

在这个存储器空间又可分为：

基本的数据存储区：00H—－7FH，可划分为工作寄存器、位寻址区、堆栈与数据缓冲区

8051内、外的ram是分别寻址的，有重叠的地址，内部128byte或256byte。用MOV访问。而外部可以扩展64k。用的是 MOVX 指令

寻址空间是0000h-ffffh

8051片内RAM可进行位寻址的空间是(特殊功能寄存器)，其对应的位地址范围是(80H~0FFH)。

80c51有七种寻址方式：

1、立即寻址，寻址空间为rom；

2、直接寻址，寻址空间为片内ram的低128b和特殊功能寄存器；

3、寄存器寻址，寻址空间为a、b、dptr、cy、通用工作寄存器等；

4、寄存器间接寻址，片内ram低128b、片外ram；

5、相对寻址，寻址空间为rom；

6、变址寻址，寻址空间为rom；

7、位寻址，寻址空间为片内ram低128b的位寻址区的128个位，其字节地址为20h~2fh；以及部分可以位寻址的特殊功能寄存器。