2、存儲器譯碼

　　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(shù)量。我們有一種辦法稱這為譯碼，簡單介紹一下：一根線能代表2種狀態(tài)，2根線能代表4種狀態(tài)，3根線能代表幾種，256種狀態(tài)又需要幾根線代表？8種，8根線，所以65536種狀態(tài)我們只需要16根線就能代表了。

　　3、存儲器的選片及總線的概念

　　至此，譯碼的問題解決了，讓我們再來關(guān)注另外一個問題。送入每個單元的八根線是用從什么地方來的呢？它就是從計算機上接過來的，一般地，這八根線除了接一個存儲器之外，還要接其它的器件，如圖4所示。這樣問題就出來了，這八根線既然不是存儲器和計算機之間專用的，如果總是將某個單元接在這八根線上，就不好了，比如這個存儲器單元中的數(shù)值是0FFH另一個存儲器的單元是00H，那么這根線到底是處于高電平，還是低電平？豈非要打架看誰歷害了？所以我們要讓它們分離。辦法當然很簡單，當外面的線接到集成電路的管腳進來后，不直接接到各單元去，中間再加一組開關(guān)（參考圖4 ）就行了。平時我們讓開關(guān)關(guān)閉著，如果確實是要向這個存儲器中寫入數(shù)據(jù)，或要從存儲器中讀出數(shù)據(jù)，再讓開關(guān)接通就行了。這組開關(guān)由三根引線選擇：讀控制端、寫控制端和片選端。要將數(shù)據(jù)寫入片中，先選中該片，然后發(fā)出寫信號，開關(guān)就合上了，并將傳過來的數(shù)據(jù)（電荷）寫入片中。如果要讀，先選中該片，然后發(fā)出讀信號，開關(guān)合上，數(shù)據(jù)就被送出去了。注意圖4，讀和寫信號同時還接入到另一個存儲器，但是由于片選端不一樣，所以雖有讀或?qū)懶盘?，但沒有片選信號，所以另一個存儲器不會“誤會”而開門，造成沖突。那么會不一樣時選中兩片芯片呢？只要是設(shè)計好的系統(tǒng)就不會，因為它是由計算控制的，而不是我們?nèi)藖砜刂频?，如果真的出現(xiàn)同時出現(xiàn)選中兩片的情況，那就是電路出了故障了，這不在我們的討論之列。

　　從上面的介紹中我們已經(jīng)看到，用來傳遞數(shù)據(jù)的八根線并不是專用的，而是很多器件大家共用的，所以我們稱之為數(shù)據(jù)總線，總線英文名為BUS，總即公交車道，誰者能走。而十六根地址線也是連在一起的，稱之為地址總線。

　　半導體存儲器的分類

　　按功能能分為只讀和隨機存取存儲器兩大類。所謂只讀，從字面上理解就是只能從里面讀，不能寫進去，它類似于我們的書本，發(fā)到我們手回之后，我們只能讀里面的內(nèi)容，不能隨意更改書本上的內(nèi)容。只讀存儲器的英文縮寫為ROM（READ ONLY MEMORY）

　　所謂隨機存取存儲器，即隨時能改寫，也能讀出里面的數(shù)據(jù)，它類似于我們的黑板，我能隨時寫東西上去，也能用黑板擦擦掉重寫。隨機存儲器的英文縮寫為RAM（READ RANDOM MEMORY）這兩種存儲器的英文縮寫一定要記牢。

　　注意：所謂的只讀和隨機存取都是指在正常工作情況下而言，也就是在使用這塊存儲器的時候，而不是指制造這塊芯片的時候。不然，只讀存儲器中的數(shù)據(jù)是怎么來的呢？其實這個道理也很好理解，書本拿到我們手里是不能改了，能當它還是原材料——白紙的時候，當然能由印刷廠印上去了。

　　順便解釋一下其它幾個常見的概念。

　　PROM，稱之為可編程存儲器。這就象我們的練習本，買來的時候是空白的，能寫東西上去，可一旦寫上去，就擦不掉了，所以它只能用寫一次，要是寫錯了，就報銷了。（現(xiàn)在已經(jīng)被淘汰）

　　EPROM，稱之為紫外線擦除的可編程只讀存儲器。它里面的內(nèi)容寫上去之后，如果覺得不滿意，能用一種特殊的辦法去掉后重寫，這就是用紫外線照射，紫外線就象“消字靈”，能把字去掉，然后再重寫。當然消的次數(shù)多了，也就不靈光了，所以這種芯片能擦除的次數(shù)也是有限的——幾百次吧。（現(xiàn)在已經(jīng)被淘汰）

　　EEPROM，也叫 E2PROM稱之為電可擦可編程只讀存儲器，它和EEPROM類似，寫上去的東西也能擦掉重寫，但它要方便一些，不需要光照了，只要用電就能擦除或者重新改寫數(shù)據(jù)，所以就方便許多，而且壽命也很長（幾萬到幾十萬次不等）。

　　FLASH，稱之為閃速存儲器，屬于EEPROM的改進產(chǎn)品，它的最大特點是必須按塊（Block）擦除（每個區(qū)塊的大小不定，不同廠家的產(chǎn)品有不同的規(guī)格）， 而EEPROM則可以一次只擦除一個字節(jié)（Byte）。FLASH現(xiàn)在常用于大容量存儲，比如u盤

　　再次強調(diào)，這里的所有的寫都不是指在正常工作條件下。不管是PROM還是EPROM，它們的寫都要有特殊的條件，一般我們用一種稱之為“編程器”的設(shè)備來做這項工作，一旦把它裝到它的工作位置，就不能隨便改寫了。

　　4：第一個單片機小程序

　　上一次我們的程序?qū)嵲谑菦]什么用，要燈亮還要重寫一下片子，下面我們要讓燈持續(xù)地閃爍，這就有一定的實用價值了，比如能把它當成汽車上的一個信號燈用了。怎樣才能讓燈持續(xù)地閃爍呢？實際上就是要燈亮一段時間，再滅一段時間，也就是說要P10持續(xù)地輸出高和低電平。怎樣實現(xiàn)這個要求呢？請考慮用下面的指令是否可行：

　　SETB P10

　　CLR P10 ……

　　這是不行的，有兩個問題，第一，計算機執(zhí)行指令的時間很快，執(zhí)行完SETB P10后，燈是滅了，但在極短時間（微秒級）后，計算機又執(zhí)行了CLR P10指令，燈又亮了，所以根本分辨不出燈曾滅過。第二，在執(zhí)行完CLR P10后，不會再去執(zhí)行SETB P10指令，所以以后再也沒有機會讓滅了。

　　為了解決這兩個問題，我們能做如下設(shè)想，第一，在執(zhí)行完SETB P10后，延時一段時間（幾秒或零點幾秒）再執(zhí)行第二條指令，就能分辨出燈曾滅過了。第二在執(zhí)行完第二條指令后，讓計算機再去執(zhí)行第一條指令，持續(xù)地在原地兜圈，我們稱之為“循環(huán)”，這樣就能完成任務了。

　　以下先給出程序（后面括號中的數(shù)字是為了便于講解而寫的，實際不用輸入）：

　?。恢鞒绦颍?/p>

　　LOOP： SETB P10 　　　?。唬ǎ保?/p>

　　LCALL DELAY 　?。唬ǎ玻?/p>

　　CLR P10 　　　??；（３）

　　LCALL DELAY 　??；（４）

　　AJMP LOOP 　　?。唬ǎ担?/p>

　??；以下子程序

　　DELAY： MOV R7，#250　?。唬ǎ叮?/p>

　　D1： MOV R6，#250 　　　；（７）

　　D2： DJNZ R6，D2 　　?。唬ǎ福?/p>

　　DJNZ R7，D1 　　　?。唬ǎ梗?/p>

　　RET 　　　　　　　?。唬ǎ保埃?/p>

　　END 　　　　　　　??；（１１）

　　按上面的設(shè)想分析一下前面的五條指令。

　　第一條是讓燈滅，第二條應當是延時，第三條是讓燈亮，第四條和第二條一模一樣，也是延時，第五條應當是轉(zhuǎn)去執(zhí)行第一條指令。第二和第四條實現(xiàn)的原理稍后談，先看第五條，LJMP是一條指令，意思是轉(zhuǎn)移，往什么地方轉(zhuǎn)移呢？后面跟的是LOOP，看一下，什么地方還有LOOP，對了，在第一條指令的前面有一個LOOP，所以很直觀地，我們能認識到，它要轉(zhuǎn)到第一條指令處。這個第一條指令前面的LOOP被稱之為標號，它的用途就是給這一行起一個名字，便于使用。是否一定要給它起名叫LOOP呢？當然不是，起什么名字，完全由編程序的人決定，能稱它為A，X等等，當然，這個時候，第五條指令LJMP后面的名字也得跟著改了。

　　第二條和第四條指令的用途是延時，它是怎樣實現(xiàn)的呢？指令的形式是LCALL，這條指令稱為調(diào)用子程序指令，看一下指令后面跟的是什么，DELAY，找一下DELAY，在第六條指令的前面，顯然，這也是一個標號。這條指令的作用是這樣的：當執(zhí)行LCALL指令時，程序就轉(zhuǎn)到LCALL后面的標號所標定的程序處執(zhí)行，如果在執(zhí)行指令的過程中遇到RET指令，則程序就返回到LCALL指令的下面的一條指令繼續(xù)執(zhí)行，從第六行開始的指令中，能看到確實有RET指令。在執(zhí)行第二條指令后，將轉(zhuǎn)去執(zhí)行第６條指令，而在執(zhí)行完６，７，８，９條指令后將遇到第１０條令：RET，執(zhí)行該條指令后，程序?qū)⒒貋韴?zhí)行第三條指令，即將P10清零，使燈亮，然后又是第四條指令，執(zhí)行第四條指令就是轉(zhuǎn)去執(zhí)行第6，7，8，9，10條指令，然后回來執(zhí)行第5條指令，第5條指令就是讓程序回到第1條開始執(zhí)行，如此周而復始，燈就在持續(xù)地亮、滅了。

　　在標號DELAY標志的這一行到RET這一行中的所有程序，這是一段延時程序，大概延時零點幾秒，至于具體的時間，以后我們再學習如何計算。 程序的最后一行是END，這不是一條指令，它只是告訴我們程序到此結(jié)束，它被稱為“偽指令”。

　　單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析：為了知道延時程序是如何工作的，我們必需首先了解延時程序中出現(xiàn)的一些符號，就從R1開始，R1被稱之為工作寄存器。什么是工作寄存器呢？讓我們從現(xiàn)實生活中來找找答案。如果出一道數(shù)學題：123+567，讓你回答結(jié)果是多少，你會馬上答出是690，再看下面一道題：123+567+562，要讓你要上回答，就不這么不難了吧？我們會怎樣做呢？如果有張紙，就不難了，我們先算出123+567=690，把690寫在紙上，然后再算690+562得到結(jié)果是1552。這其中1552是我們想要的結(jié)果，而690并非我們所要的結(jié)果，但是為了得到最終結(jié)果，我們又不得不先算出690，并記下來，這其實是一個中間結(jié)果，計算機中做運算和這個類似，為了要得到最終結(jié)果，一般要做很多步的中間結(jié)果，這些中間結(jié)果要有個地方放才行，把它們放哪呢？放在前面提到過的ROM中能嗎？顯然不行，因為計算機要將結(jié)果寫進去，而ROM是不能寫的，所以在單片機中另有一個區(qū)域稱為RAM區(qū)（RAM是隨機存取存儲器的英文縮寫），它能將數(shù)據(jù)寫進去。　特別地，在MCS-51單片機中，將RAM中分出一塊區(qū)域，稱為工作寄存器區(qū)。