<meta name="keywords" content="必胜时时彩开户,keywords" /> 3课:单片机存储器结构 联系我们

3课:单片机存储器结构

单片机外部存储结构剖析
   我们来思虑一个效果,当我们在编程器中把一条指令写进单片要外部,然后取下单片机,单片机便可以推行这条指令,那么这条指令一定生涯在单片机的某个地方,而且这个处所在单片机掉落落电后依然可以保持这条指令不会损掉落,这是个甚么地方呢?这个地方就是单片机外部的只读存储器即ROM(READ ONLY MEMORY)。为甚么称它为只读存储器呢?适才我们不是显着把两个数字写出来了吗?原来在89C51中的ROM是一种电可擦除的ROM,称为FLASH ROM,适才我们是用的编程器,在特另外条件下由外部装备对ROM阻拦写的操作,在单片机正常使命条件下,只能从那面读,不克不及把数据写出来,以是我们照样把它称为ROM。

   数的本质和物理情形:我们知道,盘算性能阻拦数学运算,这可令我们异常的难以明确,盘算机吗,我们虽不明确它的组成,但它总只是一些电子元器件,怎样能阻拦数学运算呢?我们做数学题如37+45是这样做的,先在纸上写37,然后不才面写45,然后年夜脑运算,最后写出效果,运算的原质料:37、45和效果:82都是写在纸上的,盘算机中又是放在甚么地方呢?为明确决这个效果,先让我们做一个实验:这里有一盏灯,我们知道灯要么亮,要么不亮,就有两种状态,我们能用’0’和’1’来取代这两种状态,划定亮为’1’,不亮为’0’。现在放上两盏灯,一共有几种状态呢?我们列表来看一下:

状态
表达
0 0
0 1
1 0
1 1

  请年夜家自已写上3盏灯的情形000 001 010 011 100 101 110 111

  我们来看,这个000,001,101 不就是我们学过的的二进制数吗?原来,灯的亮和灭只是一种物理情形,可当我们把它们按一按的序次排更好后,灯的亮和灭就代表了数字了。让我们再笼统一步,灯为甚么会亮呢?看电路1,是由于输入电路输入高电平,给灯通了电。是以,灯亮和灭便可以用电路的输入是高电平还是低电平来替换了。这样,数字就和电平的高、低联系上了。(请想一下,我们还看到偏激么样的类似的例程呢?(水师之)灯语、旗语,电报,以致红、绿灯)

甚么是位: 
  经由历程下面的实验我们曾经知道:一盏灯亮或许说一根线的电平的曲折,能代表两种状态:0和1。现实上这就是一个二进制位,是以我们就把一根线称之为一“位”,用BIT体现。

甚么是字节:
  一根线能表于0和1,两根线能表达00,01,10,11四种状态,也就是能表于0到3,而三根能表达0-7,盘算机中经常常应用8根线放在一起,同时计数,便可以表过到0-255一共256种状态。这8根线或许8位就称之为一个字节(BYTE)。不要问我为甚么是8根而不是其它数,由于我也不知道。(盘算机天下是一本自然的天下,不是自然界,许多使命你没法问为甚么,只能说:它是一种划定,年夜家在以后的学习历程当中也要重视这个效果)

存储器的使命原理:

1、存储器结构

   存储器就是用来存放数据的地方。它是应用电平的曲折来存放数据的,也就是说,它存放的现实上是电平的高、低,而不是我们所习气以为的1234这样的数字,这样,我们的一个谜团就解开了,盘算机也没甚么神秘的吗。


图2

图3

  让我们看图2。单片机外面都有这样的存储器,这是一个存储器的体现图:一个存储器就象一个个的小抽屉,一个小抽屉里有八个小格子,每个小格子就是用来存放“电荷”的,电荷经由历程与它相连的电线传出去或释放掉落落,至于电荷在小格子里是怎样存的,就不用我们费心了,你能把电线想象成水管,小格子里的电荷就象是水,那就好明确了。存储器中的每个小抽屉就是一个放数据的地方,我们称之为一个“单元”。

  有了这么一个结构,我们便可以泉源存放数据了,想要放进一个数据12,也就是00001100,我们只需把第二号和第三号小格子里存满电荷,而其它小格子里的电荷给放掉落落就好了(看图3)。可是效果出来了,看图2,一个存储器有许多若干许多几何单元,线是并联的,在放入电荷的时间,会将电荷放入一切的单元中,而释放电荷的时间,会把每个单元中的电荷都放掉落落,这样的话,岂论存储器有若干个单元,都只能放统一个数,这虽然不是我们所欲望的,是以,要在结构上稍作变换,看图2,在每个单元上有个控制线,我想要把数据放进哪个单元,就给一个旌旗暗记这个单元的控制线,这个控制线就把开关掀开,这样电荷便可以自在运动了,而其它单元控制线上没有旌旗暗记,以是开关不掀开,不会遭到影响,这样,只需控制纷歧样单元的控制线,便可以向各单元写入纷歧样的数据了,异常,假定要某个单元中取数据,也只需掀开对应的控制开关就好了。

2、存储器译码
  那么,我们怎样来控制各个单元的控制线呢?这个还不质朴,把每个单元元的控制线都引到集成电路的外面不就好了吗?使命可没那么质朴,一片27512存储器中有65536个单元,把每根线都引出来,这个集成电路就得有6万多个脚?不行,怎样办?要想法主意主意增添线的数目。我们有一种措施称这为译码,质朴简介一下:一根线能代表2种状态,2根线能代表4种状态,3根线能代表几种,256种状态又须要几根线代表?8种,8根线,以是65536种状态我们只须要16根线便可以代表了。

(图4)

3、存储器的选片及总线的看法
   至此,译码的效果处置赏罚赏罚了,让我们再来关注另外一个效果。送入每个单元的八根线是用从甚么地方来的呢?它就是从盘算机上接已往的,浅易地,这八根线除接一个存储器以外,还要接其它的器件,如图4所示。这样效果就出来了,这八根线既然不是存储器和盘算机之间公用的,假定总是将某个单元接在这八根线上,就欠好了,好比这个存储器单元中的数值是0FFH此外一个存储器的单元是00H,那么这根线现实是处于高电平,照样低电平?岂非要打架看谁历害了?以是我们要让它们划分。措施虽然很质朴,当外面的线接到集成电路的管脚出去后,不直接接到各单元去,中央再加一组开关(参考图4 )就好了。寻常浅易我们闪开关关闭着,假定确切是要向这个存储器中写入数据,或要从存储器中读出数据,再闪开关接通就好了。这组开关由三根引线选择:读控制端、写控制端和片选端。要将数据写入片中,先选中该片,然后收回写旌旗暗记,开关就合上了,并将传已往的数据(电荷)写入片中。假定要读,先选中该片,然后收回读旌旗暗记,开关合上,数据就被送出去了。重视图4,读和写旌旗暗记同时还接入到此外一个存储器,然则由于片选端纷歧样,以是虽有读或写旌旗暗记,但没有片选旌旗暗记,以是此外一个存储器不会“误会”而开门,组成抵触。那么会纷歧样时选中两片芯片呢?只若是设计好的系统就不会,由于它是由盘算控制的,而不是我们人来控制的,假定真的泛起同时泛起选中两片的情形,那就是电路出了误差了,这不在我们的议论辩说之列。

   从下面的简介中我们曾经看到,用来转达数据的八根线着实不是公用的,而是许多器件年夜家共用的,以是我们称之为数据总线,总线英文名为BUS,总即公交车道,谁者能走。而十六根地址线也是连在一起的,称之为地址总线。

半导体存储器的分类

  按功效能分为只读和随机存取存储器两年夜类。所谓只读,从字面上明确就是只能从外面读,不克不及写出来,它类似于我们的书籍,发到我们手回以后,我们只能读外面的内容,不克不及随便更改书籍上的内容。只读存储器的英文缩写为ROM(READ ONLY MEMORY)

所谓随机存取存储器,即随时能改写,也能读出外面的数据,它类似于我们的黑板,我能随时写器械上去,也能用黑板擦擦掉落落重写。随机存储器的英文缩写为RAM(Random Access Memory)这两种存储器的英文缩写一定要记牢。

重视:所谓的只读和随机存取都是指在正常使命情形下而言,也就是在应用这块存储器的时间,而不是指制造这块芯片的时间。否则,只读存储器中的数据是怎样来的呢?着实这个事理也很好明确,书籍拿到我们手里是不克不及改了,能当它还是原质料——白纸的时间,虽然能由印刷厂印上去了。

顺便诠释一下其它几个有数的看法

  PROM,称之为可编程存储器。这就象我们的演习本,买来的时间是空缺的,能写器械上去,可一旦写上去,就擦不掉落落了,以是它只能用写一次,若是写错了,就报销了。(现在曾经被镌汰)

  EPROM,称之为紫外线擦除的可编程只读存储器。它外面的内容写上去以后,假定以为不知足,能用一种特另外措施去掉落落伍重写,这就是用紫外线照射,紫外线就象“消字灵”,能把字去掉落落,然后再重写。虽然消的次数多了,也就不灵光了,以是这类芯片能擦除的次数也是无限的——几百次吧。(现在曾经被镌汰)

   EEPROM,也叫 E2PROM称之为电可擦可编程只读存储器,它和EEPROM类似,写上去的器械也能擦掉落落重写,但它要便利一些,不须要光照了,只需用电便可以擦除或许重新改写数据,以是就便利许多,而且寿命也很长(几万到几十万次不等)。

  FLASH,称之为闪速存储器,属于EEPROM的刷新产物,它的最年夜特点是必须按块(Block)擦除(每个区块的年夜小不定,不合厂家的产物有不合的规格), 而EEPROM则可以一次只擦除一个字节(Byte)。FLASH现在经常应用于年夜容量存储,好比u盘

  再次强调,这里的一切的写都不是指在正常使命条件下。岂论是PROM还是EPROM,它们的写都要有特殊的条件,浅易我们用一种称之为“编程器”的装备来做这项使命,一旦把它装到它的使命职位,就不克不及随便改写了。