新手必看 RAM在单片机中的作用分析

单片机可以看作是一个小型的计算机缩影，其运行同样离不开数据存储系统的支持。单片机的功能不断更新，有些不必要的功能内被逐渐优化，但至今没有一个单片机生产商表示在下一代单片机中将舍弃存储器。可见存储器对于单片机的重要性，本文将为大家介绍RAM在单片机当中的重要用途，感兴趣的朋友快来看一看吧。

单片机内的数据存储手段主要为以下几种：

程序存储器

里面存放着单片机的灵魂：工作程序。小的可能只有1KB（最多只能装1024条8位数据，因为实际指令还有许多2字节，3字节指令，所以它还装不下1024条指令），较大的有128KB。这些8位数据要么在工厂里做摸子光刻，要么一次性进行烧写，业余或开发最多的用编程器把调试成功的机器码装载进去，或者像AVR单片机那样花几块钱做一条下载线，把电脑里这些东西灌进去（或许是AVR最吸引人之处），它一旦进驻电脑的程序存储器中，除了借助上述装置便不能自由改写。

在单片机运行时，只是从其中读出指令或固定的数据，所以给程序存储器一个"只读存储器"的别名，简写为ROM，包括用编程器写紫外线擦除内容的EPROM。用电擦除的EEPROM和现在新兴的FLASH　ROM；一次性写入的ROM仅用于电路和程序固定的批量产品中，实际工作起来都是一样的。

为了定位ROM中的数据，每个8位（bit：二进制位）存储单元都有一个固定的"地址"，通常用16进数表示：例如对于一个所谓4K的ROM，地址从0000H到0FFFH，（即是从0000，0001...4095），单片机运行时从哪个地址取数据，完全由程序本身决定，不需要进行干涉。但需要记住，一旦为单片机通电，它经过一个短暂的复位过程后立即转向ROM的最低地址0000H，在这里面放置的往往是一条"跳转"指令，它从这里一步跳到另一个地址：程序的真正起始地址。

难道ROM中只包含指令吗？ROM是程序存储器，除了指令外还包括运行程序必须的某些固定数据，例如：数据表.假如要求在单片机的某口上输出00H到FFH（255）按正弦半波变化的数值，每秒10000次。如果严格按照公式一个个计算，对于单片机的性能表现不利，可以把预先计算好的数值存入ROM中，到时候直接取出不是更好？

在另外一种应用方式中，单片机上通常都有数码显示，这些数字其实是用单片机的口线控制数码管的字段电极电位，这些字形也是存放在ROM中的字模表，各个字模和0-9的数字（机器内当然是0000-0101二进数）对应起来，例如常见的共阳极7段数码管，必须在阳极加正电，7个阴极都是地电位，才能显示数字"8"，数字8对应的显示字码值是二进数“10000000“（1对应的是小数点，高电位时不显示显示）。

数据存储器

这种存储器是可以随时存取数据的一块存储器，也就是可以读（取）也可以写（存）的存储器，简称RAM。现在的单片机里面使用的RAM属于静态RAM或SRAM，与电脑用内存条有所不同，只要把数据写入SRAM，并保持不断电，或者不清除掉，数据就一直保存。电脑是用的动态RAM，要不断添加刷新脉冲才能保存数据。因为单片机处理的信息量比电脑小很多，所以单片机的RAM也比较少：从完全不带、带128、256、...1K，2K，到4K，比ROM更少。实际上RAM只是作为数据临时存放的地方，除非进行图像处理需要存放大量的数据外，一般对于执行较简单任务的单片机，这个值不必太高，如果实在不够用也只能采取外加SRAM如6116，6264等等来扩展。

为了对RAM单元存取8位二进数，当然也的和ROM一样用“地址”来标示它的具体位置，假如某单片机有1K（1024）RAM，它的地址也是从0000到1024，或16进数的0000H到03FFH，可见和ROM的地址是一样的，那么会出现混淆不清的情况吗？答案是不会，因为读ROM是由单片机的程序指针或转移指令或查表指令进行，而这些指令是不会进入RAM区的，读写RAM是另外的数据传送指令，也不会进入ROM区，这点也是和电脑不同之处，后者程序和数据都在内存条中，地址不同如果窜位就会造成不可预见后果。单片机的这种存储器结构也称为哈佛结构。

除了上文提到的几种，在单片机中其实还存在一些其他种类的RAM寄存器。虽然数量较少的但是作用通常较为强大，等够实现暂存数据和交换加工等功能，方便随时记录单片机的工作状态。相信通过本文的介绍，大家对于单片机内的存储数据手段已经有了进一步的理解。