一、前言

程序存儲器(又稱數(shù)據(jù)Flash)，顧名思義，是用來存儲用戶的程序，使單片機(jī)能夠按照編寫的代碼順序執(zhí)行，完成指定的任務(wù)。所以程序存儲器是只讀存儲器(只讀存儲器)，我們已經(jīng)聽過很多次了。

代碼存儲在程序存儲器里面，一般有常數(shù)、表格、pi值、數(shù)碼管形狀、SCM ID號、內(nèi)部參考信號源、關(guān)機(jī)喚醒定時器頻率、IRC參數(shù)等數(shù)據(jù)。

注意： 單片機(jī)每次都是燒錄程序，燒錄就是為了把代碼放到程序存儲器中，而我們用的電腦則是把硬盤的數(shù)據(jù)和程序放到RAM，再用CPU去讀取RAM里面的數(shù)據(jù)和程序。

二、存儲器的存儲單位與編址

存儲信息的基本單位稱存儲元件，每個存儲元件是一個二進(jìn)制位，一位可存放一個二進(jìn)制數(shù)0或1。. 每8位組成一個字節(jié)。

編址是為了方便我們存取存儲器中的信息，我們需要給每個存儲單元編號，即編址。

1.存儲單位

位(bit)：計(jì)算機(jī)的最小數(shù)據(jù)單位

字節(jié)(Byte)：1Byte = 8bits

字(Word)：1Word = 2Bytes = 16bits

2.編址

51單片機(jī)的存儲單元是一個字節(jié)，為了存取數(shù)據(jù)方便，每個存儲單元都有編號，這個編號就是編址，編址采用二進(jìn)制數(shù)。例如：0000 0010B可以代表第二個存儲單元。

三、51單片機(jī)有哪些內(nèi)部存儲器

存儲器是單片機(jī)的又一個重要組成部分，存儲容量為256個單元的存儲器結(jié)構(gòu)中每個存儲單元對應(yīng)一個地址，256個單元共有256個地址，用兩位16進(jìn)制數(shù)表示，即存儲器的地址(00H～FFH)。

存儲器中每個存儲單元可存放一個八位二進(jìn)制信息，通常用兩位16進(jìn)制數(shù)來表示，這就是存儲器的內(nèi)容。存儲器的存儲單元地址和存儲單元的內(nèi)容是不同的兩個概念，不能混淆。

1.片內(nèi)RAM

RAM(Random Access Memory)又叫隨機(jī)存取存儲器，正常情況下不僅可以寫入數(shù)據(jù)到RAM，也可以從RAM讀取數(shù)據(jù)。

單片機(jī)內(nèi)部總共有256Bytes的RAM。RAM的每一個字節(jié)都有編碼，從0000 0000開始直到1111 1111，不同區(qū)域的RAM有著不同的功能。可以把RAM想象成一棟辦公樓，不同的樓層有不同的部門，不同的部門自然干不同的活。

注意： 因?yàn)閱纹瑱C(jī)一次只能處理8個bit的數(shù)據(jù)(字長為8)，并且一個8位二進(jìn)制數(shù)的范圍是0到256，所以單片機(jī)一次能尋址的范圍也就是0到256。

2.片內(nèi)ROM

ROM(Read-OnlyMemory)，又叫只讀存儲器，正常情況下只能從ROM讀取數(shù)據(jù)，不能往寫入數(shù)據(jù)。

單片機(jī)內(nèi)部的ROM大小為4KB(4096Bytes)，字節(jié)地址范圍為000H~0FFFH。

在特殊條件下，可以把程序燒入到ROM中，所以ROM也叫程序存儲器。

如果ROM的大小不夠存入所有程序，也可以外接ROM。單片機(jī)最多可外接64KB的ROM。內(nèi)部ROM和外部ROM是統(tǒng)一編址，要么就只用64KB的外部ROM，要么就用4KB的內(nèi)部ROM+60KB的外部ROM(外部ROM的開頭4KB閑置)。

3.外部數(shù)據(jù)存儲器

外部數(shù)據(jù)存儲器一般由靜態(tài) RAM 構(gòu)成，其容量大小由用戶根據(jù)需要而定，最大可擴(kuò)展到 64KB RAM，地址是 0000H~0FFFFH。CPU 通過 MOVX 指令訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，用間接尋址方式，R0 、R1 和 DPTR 都可作間接寄存器。

注意： 外部 RAM 和 擴(kuò)展的 I/O接口是統(tǒng)一編址的，所有的外擴(kuò)I/O 口都要占用 64KB 中的地址單元。

四、如何區(qū)分ROM和ROM

片內(nèi)ROM和片外ROM的區(qū)分：在單片機(jī)既有片內(nèi)ROM又有片外ROM時，會產(chǎn)生一部分重復(fù)的地址范圍，為了解決區(qū)分片內(nèi)和片外ROM的問題，51單片機(jī)設(shè)置了一根控制線EA(低電平有效)，所以

EA = 0 => 有效 => 訪問片內(nèi)存儲器

EA = 1 => 無效 => 片內(nèi)存儲器被忽略

本質(zhì)的原理：

就是當(dāng)PC的值大于了某個值時將訪問外部存儲器，PC的值小于了某個值時將訪問內(nèi)部存儲器。這個值由存儲器容量的大小絕定，在8051單片機(jī)中，片內(nèi)ROM = 4KB，所以當(dāng)PC小于0FFFH時，訪問片內(nèi)ROM。

五、存儲器數(shù)據(jù)讀寫說明

要對256字節(jié)存儲器的每個存儲單元進(jìn)行讀寫，需要8根地址線和8根數(shù)據(jù)線，先送8位地址選中某個存儲單元，再根據(jù)讀控制或?qū)懣刂疲瑢⑦x中的存儲單元的8位數(shù)據(jù)從8根數(shù)據(jù)線送出，或通過8根數(shù)據(jù)線將8位數(shù)據(jù)存入選中的存儲單元中。

當(dāng)?shù)刂房偩€A7～A0將8位地址00011111(1FH)送入存儲器時，會選中內(nèi)部編址為1FH的存儲單元，這時再從讀控制線送入一個讀控制信號，1FH 存儲單元中的數(shù)據(jù)00010111從8根數(shù)據(jù)總線D7～D0送出。

六、總結(jié)

對于RAM和ROM，當(dāng)我們寫程序的時候，我們把程序誤認(rèn)為ROM，也就是說，我的某個邏輯形成了一系列的邏輯開關(guān)，但是當(dāng)CPL進(jìn)行操作的時候，在傳輸?shù)倪^程中，交換邏輯需要不斷的改變，所以RAM就誕生了。

但是由于技術(shù)的限制，RAM不能下電來保存邏輯，即電路中的每個硅電子都不能被保存，并且這個過程限制了內(nèi)存的大小。因此，RAM和ROM是通過CPU總線連接的。

通過51單片機(jī)的RAM地址，ROM地址，可以看到，ROM存儲程序，通過CPU傳遞數(shù)據(jù)，到RAM，而RAM是各個寄存器的集合，按ROM程序形成邏輯，響應(yīng)CPU，同時傳遞給ROM信號(這里ROM的邏輯已不變，相當(dāng)于與或非的各種開關(guān))。

審核編輯：湯梓紅