1、【Word版本下載可任意編輯】 單片機之內部存儲結構分析 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，然后取下單片機，單片機就可以執行這條指令，那么這條指令一定保存在單片機的某個地方，并且這個地方在單片機掉電后依然可以保持這條指令不會丟失，這是個什么地方呢？這個地方就是單片機內部的只讀存儲器即 ROM（READ ONLY MEMORY）。 01 為什么稱它為只讀存儲器？ 剛剛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，剛剛我們是用的編程器，在特殊的條件下由外部設備對 ROM 開展寫的操作，在單片機正常工作條

2、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。 02 數的本質和物理現象 我們知道，計算機能開展數學運算，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，怎么能開展數學運算呢？我們做數學題如 37+45 是這樣做的，先在紙上寫 37，然后在下面寫 45，然后大腦運算， 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么地方呢？ 為了解決這個問題，先讓我們做一個實驗：這里有一盞燈，我們知道燈要么亮，要么不亮，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?，F在放上兩盞燈，一共有幾種狀

3、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制數嗎？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后，燈的亮和滅就代表了數字了。 讓我們再抽象一步，燈為什么會亮呢？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、低聯系上了。（請想一下，我們還看到過什么樣的類似的例程呢？（海軍之）燈語、旗語，電報，甚至紅、綠燈） 03 什么是位？什么是字節？ 通過上面的實

4、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制位，因此我們就把一根線稱之為一“位”，用 BIT 表示。 一根線能表于 0 和 1，兩根線能表達 00，01，10，11 四種狀態，也就是能表于 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）。 不要問我為什么是 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么，只能說：它是一種規定，大家在以后的學習過程中也要注意這

5、個問題） 04 存儲器的工作原理 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，計算機也沒什么神秘的嗎。 讓我們看圖 2。單片機里面都有這樣的存儲器，這是一個存儲器的示意圖：一個存儲器就象一個個的小抽屜，一個小抽屜里有八個小格子，每個小格子就是用來存放“電荷”的，電荷通過與它相連的電線傳進來或釋放掉，至于電荷在小格子里是怎樣存的，就不用我們操心了，你能把電線想象成水管，小格子里的電荷就象是水，那就好理解了。存儲器中的每個小抽屜就是一個放數據的地方，我們稱之為一個“

6、單元”。 有了這么一個構造，我們就能開始存放數據了，想要放進一個數據 12，也就是 00001100，我們只要把第二號和第三號小格子里存滿電荷，而其它小格子里的電荷給放掉就行了（看圖 3）。 可是問題出來了，看圖 2，一個存儲器有好多單元，線是并聯的，在放入電荷的時候，會將電荷放入所有的單元中，而釋放電荷的時候，會把每個單元中的電荷都放掉，這樣的話，不管存儲器有多少個單元，都只能放同一個數，這當然不是我們所希望的，因此，要在構造上稍作變化，看圖 2，在每個單元上有個控制線，我想要把數據放進哪個單元，就給一個信號這個單元的控制線，這個控制線就把開關打開，這樣電荷就能自由流動了，而其它單元控制線上沒有信號，所以開關不打開，不會受到影響，這樣，只要控制不一樣單元的控制線，就能向各單元寫入不一樣的數據了，同樣，如果要某個單元中取數據，也只要打開對應的控制開關就行了。 那么，我們怎樣來控制各個單元的控制線呢？這個還不簡單，把每個單元元的控制線都引到集成電路的外面不就行了嗎？事情可沒那么簡單，一片 27512 存儲器中有 65536 個單元，把每根線都引出來，這個集成電路就得有 6 萬多個腳？不行，怎么辦？要想法減少線的數量。 我們有一種