RAM在單片機里的用途

單片機就是個小計算機，跳蚤雖小不但五臟懼全，有時還跳得很高呢!自然，大計算機少不得的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，小不點的單片機一樣有，而且往往和CPU集成在一起,更加顯得小巧靈活.直到90年代初，國內(nèi)容易得到的單片機就是8031：不帶存儲器的芯片，要想工作，還必需外加RAM和ROM，單片機成了3片機，...現(xiàn)在不同了，大的小的又是51，又是AVR又是STC，還有什么430，PIC等等，都各說各的好，可是誰業(yè)也不敢說"我不要存儲器"!好，廢話少說...

單片機內(nèi)，有這么幾種數(shù)據(jù)存儲手段：

1.程序存儲器：里面存放的是單片機的靈魂：工作程序.小的可能只有1KB(最多只能裝1024條8位數(shù)據(jù)，因為實際指令還有許多2字節(jié)，3字節(jié)指令，所以它還裝不下1024條指令)大的也有128KB的.這些8位數(shù)據(jù)要么在工廠里做摸子光刻進去，要么一次性的燒寫進去，要么...業(yè)余或開發(fā)最多的用編程器這么個特殊工具把調(diào)試成功的機器碼裝載進去，或者像AVR單片機那樣自己花幾塊錢做一條下載線，把電腦里這些東西灌進去(或許是AVR最吸引人之處)，它一旦進駐電腦的程序存儲器中，除了借助上述裝置便不能自由改寫，在單片機運行時，只是從其中讀出指令或固定的數(shù)據(jù)，所以給程序存儲器一個"只讀存儲器"的別名，簡寫為ROM，包括用編程器寫紫外線擦除內(nèi)容的EPROM.用電擦除的EEPROM和現(xiàn)在新興的FLASH　ROM;一次性寫入的ROM僅用于電路和程序固定的批量產(chǎn)品中，實際工作起來，都是一樣的.

為了定位ROM中的數(shù)據(jù)，每個8位(bit：二進制位)存儲單元都有一個固定的"地址"，通常用16進數(shù)表示：例如對于一個所謂4K的ROM，地址從0000H到0FFFH，(即是從0000，0001...4095)，單片機運行時從哪個地址取數(shù)據(jù)，完全由程序本身決定，并不要我們干預(yù).記住，給單片機一通電，它經(jīng)過一個短暫的復(fù)位過程，立即轉(zhuǎn)向ROM的最低地址0000H，在這里面放置的往往是一條"跳轉(zhuǎn)"指令，它從這里一步跳到另一個地址：程序的真正起始地址，例如51機的0080H.原因?以后再說...

難道ROM中就只有指令不能來點別的?看好羅，ROM是程序存儲器，除了指令外，還包括運行程序必須的某些固定數(shù)據(jù)，例如：數(shù)據(jù)表.假如，我們要求在單片機的某口上輸出00H到FFH(255)按正弦半波變化的數(shù)值，每秒10000次，那如果硬要它按照公式一個個計算，對于它來說未免力不從心，可是我們可以把預(yù)先計算好的數(shù)值存入ROM中，到時候直接取出不是好多了?...又如一個重要的應(yīng)用：大家一定見過不少單片機的東西上面都有數(shù)碼顯示，那些個數(shù)字其實就是用單片機的口線控制數(shù)碼管的字段電極電位，這些字形也是存放在ROM中的字模表，各個字模和0-9的數(shù)字(機器內(nèi)當(dāng)然是0000-0101二進數(shù))對應(yīng)起來，例如常見的共陽極7段數(shù)碼管，必須在陽極加正電，7個陰極都是地電位，才能顯示數(shù)字"8"，數(shù)字8對應(yīng)的顯示字碼值是二進數(shù)“10000000“(那個1對應(yīng)的是小數(shù)點，高電位不讓它顯示)。這簡直是非用不可了。。。ROM先說到這里

2.數(shù)據(jù)存儲器：這是個可以隨時存取數(shù)據(jù)的一塊存儲器，也就是可以讀(取)也可以寫(存)的存儲器，簡稱RAM?，F(xiàn)在的單片機里面使用的RAM屬于靜態(tài)RAM或SRAM,這個和電腦用的內(nèi)存條有所不同，只要你把數(shù)據(jù)寫入SRAM后，只要不斷電，或者不清除掉，這個數(shù)據(jù)就一直保存在那里，電腦是用的動態(tài)RAM，要不斷給它加刷新脈沖才能保存數(shù)據(jù)。因為單片機處理的信息量比電腦小很多，所以它帶的RAM也比較少：從完全不帶、帶128、256、...1K,2K,到4K，比ROM少多了。因為實際上RAM只是作為數(shù)據(jù)臨時存放的地方，除非進行圖像處理需要存放大量的數(shù)據(jù)外，一般對于執(zhí)行較簡單任務(wù)的單片機，有這么多也夠用，如果實在不夠用也只能采取外加SRAM如6116，6264等等來擴展。

為了對RAM單元存取8位二進數(shù)，當(dāng)然也的和ROM一樣用“地址”來標(biāo)示它的具體位置假如某單片機有1K(1024)RAM,它的地址也是從0000到1024，或16進數(shù)的0000H到03FFH,可見和ROM的地址是一樣的，不會混淆不清?不會，因為讀ROM是由單片機的程序指針或轉(zhuǎn)移指令或查表指令進行，而這些指令是不會進入RAM區(qū)的，讀寫RAM是另外的數(shù)據(jù)傳送指令，也不會進入ROM區(qū)，這點也是和電腦不同之處，后者程序和數(shù)據(jù)都在內(nèi)存條里面，地址不同，如果竄位了就會造成不可預(yù)見后果。單片機的這種存儲器結(jié)構(gòu)也稱為哈佛結(jié)構(gòu)。

RAM在單片機里的用途，主要是存放臨時數(shù)據(jù)，例如用單片機測溫，每秒測1次，顯示1分鐘的平均值(1分鐘更新一次);我們先通過傳感器，放大電路，A/D轉(zhuǎn)換,把溫度這個模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)槌杀壤亩M數(shù)，然后每秒鐘1次把數(shù)字量通過輸入口順序存入到單片機的RAM中，然后對他們進行兩兩求和再平均的計算(題外話：要單片機進行“除法“運算比較麻煩，例外的是除以2，4，8。。。卻非常簡單!----運用“右移”指令1，2，3次便可)最后的數(shù)值顯示出來，然后把這60個存儲單元統(tǒng)統(tǒng)寫0清除舊數(shù)據(jù)，下次又如此這般地循環(huán)進行。。。

另外在單片機里面還有若干寄存器，數(shù)量不多但是作用很大，除了暫存數(shù)據(jù)，還可以交換、加工、傳遞等等，以及隨時紀(jì)錄單片機當(dāng)前處于什么狀態(tài)，輸入輸出口，也是作為特殊功能的寄存器存在，具體各有不同，就不是隨便說說可以搞清楚的，要看有關(guān)書籍了。