存储器的存储原理存储器：用来存放计算机中的所有信息：包括程序、原始数据、运算 的中间结果及最终结果等。只读存储器（ROM）：只读存储器在使用时，只能读出而不能写入，断电后ROM 中的信息不会丢失。因此一般用来存放一些固定程序，如监控程序、子程序、 字库及数据表等。ROM按存储信息的方法又可分为以下几种：1、掩膜ROM：掩膜ROM也称固定ROM，它是由厂家编好程序写入ROM （称固化）供用户使用， 用户不能更改内部程序，其特点是价格便宜。2、可编程的只读存储器（PROM）： 它的内容可由用户根据自已所编程序一次性写入，一旦写入，只能读出，而不 能再进行更改，这类存储器现在也称为OTP（Only Time Programmable）。3、可改写的只读存储器EPROM：前两种ROM只能进行一次性写入，因而用户较少使用，目前较为流行的ROM芯 片为EPROM。因为它的内容可以通过紫外线照射而彻底擦除，擦除后又可重新 写入新的程序。4、可电改写只读存储器（EEPROM）：EEPROM可用电的方法写入和清除其内容，其编程电压和清除电压均与微机CPU 的5V工作电压相同，不需另加电压。它既有与RAM 一样读写操作简便，又有数 据不会因掉电而丢失的优点，因而使用极为方便。现在这种存储器的使用最为 广泛。随机存储器（RAM）： 这种存储器又叫读写存储器。它不仅能读取存放在存储单元中的数据，还能随 时写入新的数据，写入后原来的数据就丢失了。断电后RAM中的信息全部丢 失。因些，RAM常用于存放经常要改变的程序或中间计算结果等信息。RAM按照存储信息的方式，又可分为静态和动态两种。1、静态SRAM:其特点是只要有电源加于存储器，数据就能长期保存。2、动态DRAM:写入的信息只能保存若干ms时间，因此，每隔一定时间必须重 新写入一次，以保持原来的信息不变。可现场改写的非易失性存储器：这种存储器的特点是：从原理上看，它们属于ROM型存储器，从功能上看，它 们又可以随时改写信息，作用又相当于RAM。所以，ROM、RAM的定义和划分已 逐渐的失去意义。1、快擦写存储器（FLASH）这种存储器是在EPROM和EEPROM的制造基础上产生的一种非易失性存储器。其 集成度高，制造成本低于DRAM，既具有SRAM读写的灵活性和较快的访问速 度，又具有ROM在断电后可不丢失信息的特点，所以发展迅速。2、铁电存储器FRAM 它是利用铁电材料极化方向来存储数据的。它的特点是集成度高，读写速度 快，成本低，读写周期短。通过前面的学习，我们已知道存储器是计算机的重组成部份。存储器是 由大量缓冲寄存器组成的，其用途是存放程序和数据，使计算机具有记忆功 能。这些程序和数据在存储器中是以二进制代码表示的。根据计算机的命令， 按照指定地址，可以把代码取出来或存入新代码。在这节课，我们的学习重点就是来研究一下存储器的内部结构、工作原理及其 存储器的主要的技术指标。第一个要学习的问题：存储器单元和存储单元地址：存储器是由大量寄存器组成的，其中每一个寄存器就称为一个存储单元。 它可存放一个有独立意义的二进制代码。一个代码由若干位（bi t）组成，代码 的位数称为位长，习惯上也称为字长。每个存储单元存放几位二进制数呢？一般情况下，计算机中一个代码的位 数和它的算术运算单兀的位数是相同的。例如，8051单片机中算术单兀是8 位，则字长就是8位。在计算机中把一个8位的二进制代码称为一个字节 （Byte），常写为B。对于一个8位二进制代码的最低位称为第0位（位0）, 最高位称为第7位（位7）。在计算机中的存储器往往有成千上万个存储单兀，为了使存入和取出不发 生混淆，必须给每个存储单兀一个唯一的固定编号，这个编号就称为存储单兀 的地址。因为存储单兀的数量很大，我们不可能每个存储单兀都把线引到外 部，如果每个存储单兀都引根线到外部，那一个8位的单片机就需外向外部引 出65536根线了，这在现实中是不可能的。为了减少存储器向外引出的地址 线，在存储器内部都带有译码器。根据二进制编码、译码的原理，除地线公用 之外，n根导线可以译成2n个地址号。例如，当地址线为3根时，可以译成 23=8个地址号；地址线为3根时，可以译成28=256个地址号。依此类推，在 8051单片机中有16根地址线，也就是说在8051单片机中有216=65 536个地址 号，地址号的多少就是我们寻址范围的大小，也就是前面我们提到过的8051单 片机的寻址范围是64K。从上面的介绍可以看出，存储单兀地址和这个存储单兀的内容含义是不 同的。存储单兀如同一个旅馆的每个房间；存储单兀地址则相当于每个房间的 房间号；存储单兀内容（二进制代码）就相当于这个房间的房客。前面我们已讲过，8051的单片机有16根地址线，它的存储地址有 216=65 536个，这么多的存储地址，而地址线却只有16根，我们怎么用16根 地址线来控制这6万多个存储地址呢？接下来我们就这个问题与大家一起做个 探讨：在上节课第九课：51单片机CPU的结构时我们已知道，在51单片 机的内部有一个叫做译码器的部件。用16根地址线来控制65536个存储地址， 就是用译码来实现的。我们知道，计算机可以进行数学运算，这可令我们非常的难以理解，计算 机吗，里面只不过是一些电子元件组成的，怎能么可以进行数学运算呢？我们 做数学题时如25+36是这样做的，先在纸上写25,然后在下面写36，然后大脑 运算，最后写出结果，运算的原材料：25、36和结果61都是写在纸上的。计 算机中又是怎样存放的呢？为了解决定个问题，我们先做一个实验：下面有一盏灯，我们知道灯要么亮，要么不亮，就有两种状态，我们可以 用“0”和“1”来代替这两种状态，规定亮为“1”，不亮为“0”。南以上两 盏灯，一共有几种状态呢？上面已例出，两盏灯可以表达成00 01 10 11四种状态，那么三盏灯 呢？三盏灯应该就是可以表达成000 001 010 011 100 101 110 111八种状态，看 下图：如果是八盏灯呢？那么其状就表达就是0000000000000001 00000010。11111111 共256种状态。 我们来看，上面这些000 001 010。等等这些数不就是我们学过的二进 制数吗？本来灯的亮灭是一种物理现象，可当我们把它们按一定的顺序排列好 后，灯的亮和灭就代表数字了。让我们再抽象一步，灯为什么会亮呢？是因为 输出电路输出高电平，给灯通了电。因此，灯亮和灭就可以用电路的输出是高 电平还是低电平来代替了。这样，数字就和电平的高、低联系上了。 位的含义：通过上面的实验我们已知道：一盏灯亮或者说一根线的电平的高 低，可以代表两种状态：0和1。实际上这就是一个二进制位，困此我们把一根 线（或者一盏灯）称为一 “位”，用BIT表示。字节的含义：一根线可以表示0和1，两根线可以表达00， 01， 10， 11四种状 态，也就是可以表示0到3，而三根给可以表达0至7，计算机中通常用8根线 放在一起，同时计数，就可以表达到0255共256种状态。这8根线或者8位 就称之为一个字节（BYTE）。不要问我为什么是8根而不是其它数，因为我也 不知道。（计算机是一个人造的世界，不是自然界，很多事情无法问为什么， 只能说：字是一种规定，大家在以后的学习过程中也要注意这个问题）。 存储器是用来存放数据的地方。它是利用电平的高低来存放数据的。也就是 说，它存放的实际上是电平的高、低，而不是我们习惯认为的1234这样的数 字。下面我们就来看看，单片机内的存储器是怎样来寻址的，也就是怎么来找 到我们存放在存储器内的数据。