浅谈：51单片机之存储器

程序存储器(又称数据Flash)，顾名思义，是用来存储用户的程序，使单片机能够按照编写的代码顺序执行，完成指定的任务。所以程序存储器是只读存储器(只读存储器)，我们已经听过很多次了。代码存储在里面，一般有常数、表格、pi值、数码管形状、SCM ID号、内部参考信号源、关机唤醒定时器频率、IRC参数等数据。

注意：单片机每次都是烧录程序，烧录就是为了把代码放到程序存储器中，而我们用的电脑则是把硬盘的数据和程序放到RAM，再用CPU去读取RAM里面的数据和程序

一、存储器的存储单位与编址

1.存储单位

位(bit)：计算机的最小数据单位

字节(Byte)：1Byte = 8bits

字(Word)：1Word = 2Bytes = 16bits

2.编址

51单片机的存储单元是一个字节，为了存取数据方便，每个存储单元都有编号，这个编号就是编址，编址采用二进制数。例如：0000 0010B可以代表第二个存储单元。

二、51单片机有哪些内部存储器

1.片内RAM

RAM(Random Access Memory)又叫随机存取存储器，正常情况下不仅可以写入数据到RAM，也可以从RAM读取数据。

单片机内部总共有256Bytes的RAM。RAM的每一个字节都有编码，从0000 0000开始直到1111 1111，不同区域的RAM有着不同的功能。可以把RAM想象成一栋办公楼，不同的楼层有不同的部门，不同的部门自然干不同的活。

注意：因为单片机一次只能处理8个bit的数据(字长为8)，并且一个8位二进制数的范围是0到256，所以单片机一次能寻址的范围也就是0到256。

2.片内ROM

ROM(Read-OnlyMemory)，又叫只读存储器，正常情况下只能从ROM读取数据，不能往写入数据。

单片机内部的ROM大小为4KB(4096Bytes)，字节地址范围为000H~0FFFH。

在特殊条件下，可以把程序烧入到ROM中，所以ROM也叫程序存储器。

如果ROM的大小不够存入所有程序，也可以外接ROM。单片机最多可外接64KB的ROM。内部ROM和外部ROM是统一编址，要么就只用64KB的外部ROM，要么就用4KB的内部ROM+60KB的外部ROM(外部ROM的开头4KB闲置)。

51单片机是如何区分是片内ROM还是片外ROM呢?

片内ROM和片外ROM的区分：

在单片机既有片内ROM又有片外ROM时，会产生一部分重复的地址范围，

为了解决区分片内和片外ROM的问题，51单片机设置了一根控制线EA(低电平有效)，所以

EA = 0 => 有效 => 访问片内存储器

EA = 1 => 无效 => 片内存储器被忽略

本质的原理：

就是当PC的值大于了某个值时将访问外部存储器，PC的值小于了某个值时将访问内部存储器。这个值由存储器容量的大小绝定，在8051单片机中，片内ROM = 4KB，所以当PC小于0FFFH时，访问片内ROM。

三、存储器数据读写说明

要对256字节存储器的每个存储单元进行读写，需要8根地址线和8根数据线，先送8位地址选中某个存储单元，再根据读控制或写控制，将选中的存储单元的8位数据从8根数据线送出，或通过8根数据线将8位数据存入选中的存储单元中。以图1 存储器结构为例，当地址总线A7～A0将8位地址00011111(1FH)送入存储器时，会选中内部编址为1FH的存储单元，这时再从读控制线送入一个读控制信号，1FH 存储单元中的数据00010111从8根数据总线D7～D0送出。

总结

对于RAM和ROM，当我们写程序的时候，我们把程序误认为ROM，也就是说，我的某个逻辑形成了一系列的逻辑开关，但是当CPL进行操作的时候，在传输的过程中，交换逻辑需要不断的改变，所以RAM就诞生了。但是由于技术的限制，RAM不能下电来保存逻辑，即电路中的每个硅电子都不能被保存，并且这个过程限制了内存的大小。因此，RAM和ROM是通过CPU总线连接的。

通过51单片机的RAM地址，ROM地址，可以看到，ROM存储程序，通过CPU传递数据，到RAM，而RAM是各个寄存器的集合，按ROM程序形成逻辑，响应CPU，同时传递给ROM信号(这里ROM的逻辑已不变，相当于与或非的各种开关)。