存储器

旧城等待， 2022-04-22 02:24 285阅读 0赞

> 本文参考《爱上单片机》这本书。

程序无影无形，硬件实实在在，是存储器沟通了两者。

对于程序来水存储器是一个空盒子，可以放入数据和语句，最基础的由1和0的二进制数组成。对于硬件来说存储器是一些开关组，每一个开关都有2个状态—“开”和“关”。1对应着“开”，0对应着“关”，程序世界与物质实体之间找到了沟通的管道。

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存储器是由一大堆开关组组成的，每一个开关都有“开”和“关”2种状态，每一个开关对应程序中位的概念，每8个开关为一组，组成程序中字节的概念。（每一个字节8位，1位有0和1两种可能。）

单片机中的编译就是将C语言程序转换成二进制的由0和1组成的文件。程序的下载过程就是将这些二进制数按顺序放到单片机的存储器中，改变开关的状态。如果数值为1则接通开关，如果数值为0则断开开关。单片机里有非常复杂的集成电路，存储器中的开关是连接在电路上的，开关的状态会改变电路的状态，最终实现了对硬件的控制。

单片机的存储器有许许多多个这样的开关，单片机的设计者根据不同的应用，把这些开关分开，并按一定顺序排列起来。最后再给每一个或每一组开关编上号，以便需要的时候很容易找到。在程序的世界里这些存储器的编号被叫做地址。不同型号的单片机中，存储器开关的个数也不相同，但它们的地址都是从0x00地址开始编号的。

一般的单片机内部有2种类型的存储器，一种是数据存储器（RAM），另一种是程序存储器（ROM）。我们用ISP下载线的程序存储在ROM空间里；在单片机运行的时候，程序中的变量储存在RAM空间里。

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从表中你会发现所有的存储器都存在了速度、易失性和成本之间的博弈。

随机存取存储器（random access memory，RAM）又称作“随机存储器”，是与CPU直接交换数据的内部存储器，也叫主存（内存）。它可以随时读写，而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。

只读存储器（英语：Read-Only Memory，简称：ROM）。ROM所存数据，一般是装入整机前事先写好的，整机工作过程中只能读出，而不像随机存储器那样能快速地、方便地加以改写。ROM所存数据稳定 ，断电后所存数据也不会改变；其结构较简单，读出较方便，因而常用于存储各种固定程序和数据。

外储存器是指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器，此类储存器一般断电后仍然能保存数据。常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘等。

我们有了RAM和ROM存储器，也有了地址编号，下面的问题就是怎么找到我们需要的存储器单元。解决这个问题就需要涉及到寻址的概念。寻址顾名思义就是寻找地址嘛，我们用十六进制数为所有的存储器编好地址名。

寻址的原理，单片机程序的二进制代码下载时按程序运行的先后顺序从0x00地址开始向后写入ROM，有一个指针叫作PC指针，好像手表的指针一样，是专门用来指向需要运行的程序的地址，PC指针指到哪，就把哪里的二进制数读出来，然后按照对比结果操作内部的复杂的电路来完成任务。

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一个存储器包含许多存储单元，每个存储单元可存放一个字节。每个存储单元的位置都有一个编号，即地址，一般用十六进制表示。

要知道每一个地址都代表一个字节，即8个位。每一个字节都可以表示边路0x00到0xFF的256个数值，也可以表示8个0、1的开关。

**8051单片机内部结构示意图：**

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**上面是通过单片机的例子讲述存储器的作用**

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