单片机与存储器

⑴ 单片机的存储器结构

通过上面的实验我们已经知道：一盏灯亮或者说一根线的电平的高低，能代表两种状态：0和1。实际上这就是一个二进制位，因此我们就把一根线称之为一“位”，用BIT表示。

什么是字节：
  一根线能表于0和1，两根线能表达00，01，10，11四种状态，也就是能表于0到3，而三根能表达0-7，计算机中常常用8根线放在一起，同时计数，就能表过到0-255一共256种状态。这8根线或者8位就称之为一个字节（BYTE）。不要问我为什么是8根而不是其它数，因为我也不知道。（计算机世界是一本人造的世界，不是自然界，很多事情你无法问为什么，只能说：它是一种规定，大家在以后的学习过程中也要注意这个问题）

存储器的工作原理：

1、存储器构造

   存储器就是用来存放数据的地方。它是利用电平的高低来存放数据的，也就是说，它存放的实际上是电平的高、低，而不是我们所习惯认为的1234这样的数字，这样，我们的一个谜团就解开了，计算机也没什么神秘的吗。

 

 

 
图2

 
图3

  让我们看图2。单片机里面都有这样的存储器，这是一个存储器的示意图：一个存储器就象一个个的小抽屉，一个小抽屉里有八个小格子，每个小格子就是用来存放“电荷”的，电荷通过与它相连的电线传进来或释放掉，至于电荷在小格子里是怎样存的，就不用我们操心了，你能把电线想象成水管，小格子里的电荷就象是水，那就好理解了。存储器中的每个小抽屉就是一个放数据的地方，我们称之为一个“单元”。

 

 

  有了这么一个构造，我们就能开始存放数据了，想要放进一个数据12，也就是00001100，我们只要把第二号和第三号小格子里存满电荷，而其它小格子里的电荷给放掉就行了（看图3）。可是问题出来了，看图2，一个存储器有好多单元，线是并联的，在放入电荷的时候，会将电荷放入所有的单元中，而释放电荷的时候，会把每个单元中的电荷都放掉，这样的话，不管存储器有多少个单元，都只能放同一个数，这当然不是我们所希望的，因此，要在结构上稍作变化，看图2，在每个单元上有个控制线，我想要把数据放进哪个单元，就给一个信号这个单元的控制线，这个控制线就把开关打开，这样电荷就能自由流动了，而其它单元控制线上没有信号，所以开关不打开，不会受到影响，这样，只要控制不一样单元的控制线，就能向各单元写入不一样的数据了，同样，如果要某个单元中取数据，也只要打开对应的控制开关就行了。

2、存储器译码
  那么，我们怎样来控制各个单元的控制线呢？这个还不简单，把每个单元元的控制线都引到集成电路的外面不就行了吗？事情可没那么简单，一片27512存储器中有65536个单元，把每根线都引出来，这个集成电路就得有6万多个脚？不行，怎么办？要想法减少线的数量。我们有一种办法称这为译码，简单介绍一下：一根线能代表2种状态，2根线能代表4种状态，3根线能代表几种，256种状态又需要几根线代表？8种，8根线，所以65536种状态我们只需要16根线就能代表了。

(图4)

3、存储器的选片及总线的概念
   至此，译码的问题解决了，让我们再来关注另外一个问题。送入每个单元的八根线是用从什么地方来的呢？它就是从计算机上接过来的，一般地，这八根线除了接一个存储器之外，还要接其它的器件，如图4所示。这样问题就出来了，这八根线既然不是存储器和计算机之间专用的，如果总是将某个单元接在这八根线上，就不好了，比如这个存储器单元中的数值是0FFH另一个存储器的单元是00H，那么这根线到底是处于高电平，还是低电平？岂非要打架看谁历害了？所以我们要让它们分离。办法当然很简单，当外面的线接到集成电路的管脚进来后，不直接接到各单元去，中间再加一组开关（参考图4 ）就行了。平时我们让开关关闭着，如果确实是要向这个存储器中写入数据，或要从存储器中读出数据，再让开关接通就行了。这组开关由三根引线选择：读控制端、写控制端和片选端。要将数据写入片中，先选中该片，然后发出写信号，开关就合上了，并将传过来的数据（电荷）写入片中。如果要读，先选中该片，然后发出读信号，开关合上，数据就被送出去了。注意图4，读和写信号同时还接入到另一个存储器，但是由于片选端不一样，所以虽有读或写信号，但没有片选信号，所以另一个存储器不会“误会”而开门，造成冲突。那么会不一样时选中两片芯片呢？只要是设计好的系统就不会，因为它是由计算控制的，而不是我们人来控制的，如果真的出现同时出现选中两片的情况，那就是电路出了故障了，这不在我们的讨论之列。

⑵ 单片机片内存储器和片外存储器的作用和概念

单片机片内存储器包括片内ROM和片内RAM，片内ROM用于存储程序代码，片内RAM包括寄存器和片内扩展RAM，比如STC的很多型号都有片内扩展EEPROM。
片外存储器包括片外ROM和片外RAM，片外ROM用户存储程序代码，片外RAM用于存储用户的可改写数据。

⑶ 单片机应用程序一般存放在哪一个存储器中

ROM。只读存储器（Read-Only Memory，ROM）以非破坏性读出方式工作，只能读出无法写入信息。信息一旦写入后就固定下来，即使切断电源，信息也不会丢失，所以又称为固定存储器。

ROM所存数据通常是装入整机前写入的，整机工作过程中只能读出，不像随机存储器能快速方便地改写存储内容。ROM所存数据稳定 ，断电后所存数据也不会改变，并且结构较简单，使用方便，因而常用于存储各种固定程序和数据。

(3)单片机与存储器扩展阅读

单片机的数据存储器由读写存储器RAM组成。其最大容量可扩展到64k，用于存储实时输入的数据。8051内部有256个单元的内部数据存储器，其中00H～7FH为内部随机存储器RAM，80H～FFH为专用寄存器区。

实际使用时应首先充分利用内部存储器，从使用角度讲，搞清内部数据存储器的结构和地址分配是十分重要的。因为将来在学习指令系统和程序设计时会经常用到它们。

8051内部数据存储器地址由00H至FFH共有256个字节的地址空间，该空间被分为两部分，其中内部数据RAM的地址为00H～7FH（即0～127）。

而用做特殊功能寄存器的地址为80H～FFH。在此256个字节中，还开辟有一个所谓“位地址”区，该区域内不但可按字节寻址，还可按“位（bit）”寻址。对于那些需要进行位操作的数据，可以存放到这个区域。从00H到1FH安排了四组工作寄存器，每组占用8个RAM字节，记为R0～R7。

⑷ 单片机里面的寄存器与存储器不同吗分别表示什么到底怎么区分

存储器里面有寄存器区和便戳区，寄存器区就是系统规定好了的跟内部功能有映射的RAM，通过修改寄存器来对系统功能和IO口进行操作，便戳区就是我们一般说的RAM了，也就是编程的时候往里面放你的数据和变量的地方。其实是一回事，都是RAM。

⑸ 单片机的程序存储器有哪些类型

单片机的程序存储器是专门用来存放程序和常数的，有掩模ROM、OTPROM、EPROM、FlashROM等类型。

掩模这种形式的程序存储器适用于成熟、大批量生产的产品，如彩色电视机等家电产品中的单片机。用户把应用程序代码交给半导体制造厂家，单片机在生产时，程序就被固化到芯片中，因此芯片一旦生产出来，程序就无法改变了。

采用EPROM的单片机具有可以灵活修改程序的优点，但存在需要紫外线擦除、较费时间的缺点。

在自己做试验或样机的研发阶段，推荐使用Flash单片机，它有电写入、电擦除的优点，使得修改程序很方便，可以提高开发速度。

对于初具规模的产品可选用0TP单片机，它不但能免去较长的产品掩膜时间，加快产品的上市时间，而且方便程序的修改，能够对产品进行及时的调整和升级。

程序存储器的容量可根据程序的大小确定。8位单片机片内程序存储器的最大容量能达到64KB，不够时还可以扩展。

⑹ 单片机中EEPROM,FLASH ROM存储器与ROM存储器有什么区别

存储器类型不同，二者都属于非易失存储器，EEPROM可擦写寿命更多，约5万次，FLASH只有10万次，但是速度更快。

⑺ MCS-51单片机片内256B的数据存储器可分为几个区分别起什么作用

MCS-51 单片机片内数据存储器可分为二个区: 00H~7FH 单元组成的低128B 的片内RAM区、80H ~FFH单元组成的高128B 的专用寄存器区。其中低128B的RAM区又分为: 00H~1FH 单元为工作寄存器区、20H~2FH 单元为位寻址区、30H~7FH单元为用户RAM区。

工作寄存器区可作通用寄存器用，用户RAM区可作堆栈和数据缓冲用。专用寄存器区又称特殊功能寄存器，使用80H~FFH单元。

(7)单片机与存储器扩展阅读

存储器空间在物理结构上可划分为：MCS-51存储器是采用将程序存储器和数据存储器分开寻址的结构，其存储器空间在物理结构上可划分为如下四个空间：片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器。

MCS-51单片机的P0~P3四个I/O端口在结构上的异同以及使用时应注意的事项：MCS-51单片机的四个端口在结构上相同之处: P0~P3 都是准双向I/O 口，作输入时，必须先向相应端口的锁存器写入“1”。

不同之处；P0口的输出级与P1~P3口不相同，它无内部上拉电阻，不能提供拉电流输出，而P1~P3 则带内部上拉电阻，可以提供拉电流输出。

当P0口作通用I/O口输出使用时，需外接上拉电阻才可输出高电平；但作地址/数据总线时，不需要外接上拉电阻。P1~P3口IO输出时，均无需外接上拉电阻。

⑻ 单片机的存储器可以分为几种

单片机的存储器可分为程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。

程序存储器是专门用来存放程序和常数的。

数据存储器是程序在运行中存放临时数据的，掉电后数据即丢失，现在有些型号的单片机提供了EEPROM，可用来存储掉电后需要保存的关键数据，如系统的一些设置参数。

⑼ 单片机与存储器

VCC,GND这个两个引脚是所有集成电路都要有的，它不能引起各类芯片的混淆，我用过的存储器芯片型号不多，感觉到它和单片机的直观区别应该是常见的51单片机一般都有晶振引脚XTAL1/XTAL2，而存储器没有。但如有用到不熟悉的芯片还是应该找到数据手册或参数才能应用。

⑽ 单片机存储器的介绍

存储器是单片机的又一个重要组成部分，图6给出了一种存储容量为256个单元的存储器结构示意图。其中每个存储单元对应一个地址，256个单元共有256个地址，用两位16进制数表示，即存储器的地址（00H～FFH）。存储器中每个存储单元可存放一个八位二进制信息，通常用两位16进制数来表示，这就是存储器的内容。存储器的存储单元地址和存储单元的内容是不同的两个概念，不能混淆。