51單片機教程:單片機存儲器結構

單片機內部存儲結構分析

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/171377.htm

我們來思考一個問題，當我們在編程器中把一條指令寫進單片要內部，然後取下單片機，單片機就可以執行這條指令，那麼這條指令一定保存在單片機的某個地方，並且這個地方在單片機掉電後依然可以保持這條指令不會丟失，這是個什麼地方呢？這個地方就是單片機內部的只讀存儲器即ROM（READ ONLY MEMORY）。為什麼稱它為只讀存儲器呢？剛才我們不是明明把兩個數字寫進去了嗎？原來在89C51中的ROM是一種電可擦除的ROM，稱為FLASH ROM，剛才我們是用的編程器，在特殊的條件下由外部設備對ROM進行寫的操作，在單片機正常工作條件下，只能從那面讀，不能把數據寫進去，所以我們還是把它稱為ROM。

數的本質和物理現象：我們知道，計算機能進行數學運算，這可令我們非常的難以理解，計算機嗎，我們雖不了解它的組成，但它總只是一些電子元器件，怎麼能進行數學運算呢？我們做數學題如37+45是這樣做的，先在紙上寫37，然後在下面寫45，然後大腦運算，最後寫出結果，運算的原材料：37、45和結果：82都是寫在紙上的，計算機中又是放在什麼地方呢？為了解決這個問題，先讓我們做一個實驗：這裡有一盞燈，我們知道燈要麼亮，要麼不亮，就有兩種狀態，我們能用』0』和』1』來代替這兩種狀態，規定亮為』1』，不亮為』0』。現在放上兩盞燈，一共有幾種狀態呢？我們列表來看一下：

請大家自已寫上3盞燈的情況000 001 010 011 100 101 110 111

我們來看，這個000，001，101 不就是我們學過的的二進位數嗎？本來，燈的亮和滅只是一種物理現象，可當我們把它們按一按的次序排更好後，燈的亮和滅就代表了數字了。讓我們再抽象一步，燈為什麼會亮呢？看電路1，是因為輸出電路輸出高電平，給燈通了電。因此，燈亮和滅就能用電路的輸出是高電平還是低電平來替代了。這樣，數字就和電平的高、低聯繫上了。（請想一下，我們還看到過什麼樣的類似的例程呢？（海軍之）燈語、旗語，電報，甚至紅、綠燈）

什麼是位：

通過上面的實驗我們已經知道：一盞燈亮或者說一根線的電平的高低，能代表兩種狀態：0和1。實際上這就是一個二進位位，因此我們就把一根線稱之為一「位」，用BIT表示。

什麼是字節：

一根線能表於0和1，兩根線能表達00，01，10，11四種狀態，也就是能表於0到3，而三根能表達0-7，計算機中常常用8根線放在一起，同時計數，就能表過到0-255一共256種狀態。這8根線或者8位就稱之為一個字節（BYTE）。不要問我為什麼是8根而不是其它數，因為我也不知道。（計算機世界是一本人造的世界，不是自然界，很多事情你無法問為什麼，只能說：它是一種規定，大家在以後的學習過程中也要注意這個問題）

存儲器的工作原理：

1、存儲器構造

存儲器就是用來存放數據的地方。它是利用電平的高低來存放數據的，也就是說，它存放的實際上是電平的高、低，而不是我們所習慣認為的1234這樣的數字，這樣，我們的一個謎團就解開了，計算機也沒什麼神秘的嗎。

圖2

圖3