什么是程序存储器和数据存储器?二者有何区别?

存储器作为一种可存储数据的器件，在各类电子设备中均有体现。比如说，单片机中便有存储器的使用。为增进大家对存储器的认识，本文将对单片机中的程序存储器、数据存储器以及二者的区别予以介绍。如果你对存储器具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

单片机的存储空间有两种基本结构。一种是普林斯顿结构(Princeton)，将程序和数据合用一个存储器空间，即ROM和RAM的地址同在一个空间里分配不同的地址。CPU访问存储器时，一个地址对应惟一的一个存储单元，可以是ROM，也可以是RAM，用同类的访问指令。另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构，称为哈佛(Harvard)结构。CPU用不同的指令访问不同的存储器空间。由于单片机实际应用中“面向控制”的特点，一般需要较大的程序存储器。目前，包括MCS-51和80C51系列的单片机均采用程序存储器和数据存储器截然分开的哈佛结构。

一、程序存储器

单片机的应用中常常将开发调试成功后的应用程序存储在程序存储器中，因为不再改变，所以这种存储器都采用只读存储器ROM的形式。单片机内部的程序寄存器一般为1K~64K字节，通常是只读存储器，因为单片机应用系统大多数是专用系统，一旦研制成功，其软件也就定性，程序固化到只读存储器，用只读存储器作为程序存储器，掉电以后程序不会丢失从而提高系统的可靠性;另外，只读存储器集成度高、成本低。

(1)ROM型单片机：内部具有工厂掩膜变成的只读程序储存器ROM。这种单片机是定制的，一般价格最低，用户将调试好的程序代码交给厂商，厂商在制作单片机时把程序固化到ROM内，而用户是不能修改ROM中代码的。这种单片机价格最低，但生产周期较长。适用于大批量生产。

(2)EPROM型单片机：内部具有EPROM型程序存储器，对于有窗口的EPROM型单片机，可以通过紫外线擦除器擦除EPROM中的程序，用编程工具把新的程序代码写入EPROM，且可以反复擦除和写入，使用方便，但价格贵，适合于研制样机。对于无窗口的EPROM型单片机，只能写一次，称为OTP型单片机。OTP型单片机价格也比较低，既适合于样机研制，也适用于批量生产。

(3)FLASH Memory型单片机：内部含有FLASH Memory型程序存储器，用户可以用编程器对FLASH Memory存储器快速整体擦除和逐个字节写入，这种单片机价格也低、使用方便，是目前最流行的单片机。

二、数据存储器

在单片机中，用随机存取的存储器(RAM)来存储数据，暂存运行期间的数据、中间结果、缓冲和标志位等，所以称之为数据存储器。一般在单片机内部设置一定容量(64B～256B)的RAM，并以高速RAM的形式集成在单片机内，以加快单片机的运行速度。同时，单片机内还把专用的寄存器和通用的寄存器放在同一片内RAM统一编址，以利于运行速度的提高。对于某些应用系统，还可以外部扩展数据存储器。

三、程序存储器和数字存储器区别

1、程序存储器是用于存放是系统工作的应用程序及一些不需改变的数据常数的，程序写入程序存储器后，单片机系统只能读取程序指令使系统运行，而不能再进行改写，且系统掉电后，程序不会丢失。因此，程序存储器是ROM(Read Only Memory)，即只读存储器，其特点是在计算机正常运行的情况下CPU对ROM存储器只能进行读操作且断电后信息不会丢失，通常用来存储固定不变的程序和数据，如引导程序、基本输入输出系统程序等。ROM按其性能可分为以下几类：

(1)掩模工艺ROM

它是由芯片制造厂根据ROM要求存储的信息，制造成固定的半导体掩模版生产的。一旦制出成品后，其存储的信息只能读出，不能改变。这种ROM适用于存储固定不变的程序和数据，批量生产时，成本较低。

(2)可一次编程PROM

允许用户对ROM进行一次编程。

(3)可擦除的EPROM

允许用户对ROM进行多次编程，即可擦除。按擦除的方法不同，可分为紫外线擦除的可擦除可编程序只读存储器EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)和电擦除的电可擦除编程序只读存储器EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)。

(4)Flash存储器

Flash存储器是在20世纪80年代末逐渐发展起来的。Flash存储器和传统存储器的最大区别在于它是按块(Sector)擦除，按位编程，从而实现了快闪擦除的高速度。

2、数据存储器是用于存放程序运行的中间处理数据的，可随程序运行而随时写入或读出数据存储器的内容，当系统掉电时，数据全部会丢失。因此，数据存储器是RAM(Random Accese Memory)，即可随机读写的存储器。

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