2、存儲(chǔ)器譯碼

　　那么，我們?cè)鯓觼?lái)控制各個(gè)單元的控制線(xiàn)呢？這個(gè)還不簡(jiǎn)單，把每個(gè)單元元的控制線(xiàn)都引到集成電路的外面不就行了嗎？事情可沒(méi)那么簡(jiǎn)單，一片27512存儲(chǔ)器中有65536個(gè)單元，把每根線(xiàn)都引出來(lái)，這個(gè)集成電路就得有6萬(wàn)多個(gè)腳？不行，怎么辦？要想法減少線(xiàn)的數(shù)量。我們有一種辦法稱(chēng)這為譯碼，簡(jiǎn)單介紹一下：一根線(xiàn)能代表2種狀態(tài)，2根線(xiàn)能代表4種狀態(tài)，3根線(xiàn)能代表幾種，256種狀態(tài)又需要幾根線(xiàn)代表？8種，8根線(xiàn)，所以65536種狀態(tài)我們只需要16根線(xiàn)就能代表了。

　　3、存儲(chǔ)器的選片及總線(xiàn)的概念

　　至此，譯碼的問(wèn)題解決了，讓我們?cè)賮?lái)關(guān)注另外一個(gè)問(wèn)題。送入每個(gè)單元的八根線(xiàn)是用從什么地方來(lái)的呢？它就是從計(jì)算機(jī)上接過(guò)來(lái)的，一般地，這八根線(xiàn)除了接一個(gè)存儲(chǔ)器之外，還要接其它的器件，如圖4所示。這樣問(wèn)題就出來(lái)了，這八根線(xiàn)既然不是存儲(chǔ)器和計(jì)算機(jī)之間專(zhuān)用的，如果總是將某個(gè)單元接在這八根線(xiàn)上，就不好了，比如這個(gè)存儲(chǔ)器單元中的數(shù)值是0FFH另一個(gè)存儲(chǔ)器的單元是00H，那么這根線(xiàn)到底是處于高電平，還是低電平？豈非要打架看誰(shuí)歷害了？所以我們要讓它們分離。辦法當(dāng)然很簡(jiǎn)單，當(dāng)外面的線(xiàn)接到集成電路的管腳進(jìn)來(lái)后，不直接接到各單元去，中間再加一組開(kāi)關(guān)（參考圖4 ）就行了。平時(shí)我們讓開(kāi)關(guān)關(guān)閉著，如果確實(shí)是要向這個(gè)存儲(chǔ)器中寫(xiě)入數(shù)據(jù)，或要從存儲(chǔ)器中讀出數(shù)據(jù)，再讓開(kāi)關(guān)接通就行了。這組開(kāi)關(guān)由三根引線(xiàn)選擇：讀控制端、寫(xiě)控制端和片選端。要將數(shù)據(jù)寫(xiě)入片中，先選中該片，然后發(fā)出寫(xiě)信號(hào)，開(kāi)關(guān)就合上了，并將傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)（電荷）寫(xiě)入片中。如果要讀，先選中該片，然后發(fā)出讀信號(hào)，開(kāi)關(guān)合上，數(shù)據(jù)就被送出去了。注意圖4，讀和寫(xiě)信號(hào)同時(shí)還接入到另一個(gè)存儲(chǔ)器，但是由于片選端不一樣，所以雖有讀或?qū)懶盘?hào)，但沒(méi)有片選信號(hào)，所以另一個(gè)存儲(chǔ)器不會(huì)“誤會(huì)”而開(kāi)門(mén)，造成沖突。那么會(huì)不一樣時(shí)選中兩片芯片呢？只要是設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)就不會(huì)，因?yàn)樗怯捎?jì)算控制的，而不是我們?nèi)藖?lái)控制的，如果真的出現(xiàn)同時(shí)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(lái)傳遞數(shù)據(jù)的八根線(xiàn)并不是專(zhuān)用的，而是很多器件大家共用的，所以我們稱(chēng)之為數(shù)據(jù)總線(xiàn)，總線(xiàn)英文名為BUS，總即公交車(chē)道，誰(shuí)者能走。而十六根地址線(xiàn)也是連在一起的，稱(chēng)之為地址總線(xiàn)。

　　半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類(lèi)

　　按功能能分為只讀和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器兩大類(lèi)。所謂只讀，從字面上理解就是只能從里面讀，不能寫(xiě)進(jìn)去，它類(lèi)似于我們的書(shū)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(shū)本上的內(nèi)容。只讀存儲(chǔ)器的英文縮寫(xiě)為ROM（READ ONLY MEMORY）

　　所謂隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，即隨時(shí)能改寫(xiě)，也能讀出里面的數(shù)據(jù)，它類(lèi)似于我們的黑板，我能隨時(shí)寫(xiě)東西上去，也能用黑板擦擦掉重寫(xiě)。隨機(jī)存儲(chǔ)器的英文縮寫(xiě)為RAM（READ RANDOM MEMORY）這兩種存儲(chǔ)器的英文縮寫(xiě)一定要記牢。

　　注意：所謂的只讀和隨機(jī)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(chǔ)器的時(shí)候，而不是指制造這塊芯片的時(shí)候。不然，只讀存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)是怎么來(lái)的呢？其實(shí)這個(gè)道理也很好理解，書(shū)本拿到我們手里是不能改了，能當(dāng)它還是原材料——白紙的時(shí)候，當(dāng)然能由印刷廠(chǎng)印上去了。

　　順便解釋一下其它幾個(gè)常見(jiàn)的概念。

　　PROM，稱(chēng)之為可編程存儲(chǔ)器。這就象我們的練習(xí)本，買(mǎi)來(lái)的時(shí)候是空白的，能寫(xiě)東西上去，可一旦寫(xiě)上去，就擦不掉了，所以它只能用寫(xiě)一次，要是寫(xiě)錯(cuò)了，就報(bào)銷(xiāo)了。（現(xiàn)在已經(jīng)被淘汰）

　　EPROM，稱(chēng)之為紫外線(xiàn)擦除的可編程只讀存儲(chǔ)器。它里面的內(nèi)容寫(xiě)上去之后，如果覺(jué)得不滿(mǎn)意，能用一種特殊的辦法去掉后重寫(xiě)，這就是用紫外線(xiàn)照射，紫外線(xiàn)就象“消字靈”，能把字去掉，然后再重寫(xiě)。當(dāng)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(chēng)之為電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器，它和EEPROM類(lèi)似，寫(xiě)上去的東西也能擦掉重寫(xiě)，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(xiě)數(shù)據(jù)，所以就方便許多，而且壽命也很長(zhǎng)（幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)次不等）。

　　FLASH，稱(chēng)之為閃速存儲(chǔ)器，屬于EEPROM的改進(jìn)產(chǎn)品，它的最大特點(diǎn)是必須按塊（Block）擦除（每個(gè)區(qū)塊的大小不定，不同廠(chǎng)家的產(chǎn)品有不同的規(guī)格）， 而EEPROM則可以一次只擦除一個(gè)字節(jié)（Byte）。FLASH現(xiàn)在常用于大容量存儲(chǔ)，比如u盤(pán)

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

　　4：第一個(gè)單片機(jī)小程序

　　上一次我們的程序?qū)嵲谑菦](méi)什么用，要燈亮還要重寫(xiě)一下片子，下面我們要讓燈持續(xù)地閃爍，這就有一定的實(shí)用價(jià)值了，比如能把它當(dāng)成汽車(chē)上的一個(gè)信號(hào)燈用了。怎樣才能讓燈持續(xù)地閃爍呢？實(shí)際上就是要燈亮一段時(shí)間，再滅一段時(shí)間，也就是說(shuō)要P10持續(xù)地輸出高和低電平。怎樣實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求呢？請(qǐng)考慮用下面的指令是否可行：

　　SETB P10

　　CLR P10 ……

　　這是不行的，有兩個(gè)問(wèn)題，第一，計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的時(shí)間很快，執(zhí)行完SETB P10后，燈是滅了，但在極短時(shí)間（微秒級(jí)）后，計(jì)算機(jī)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(guò)。第二，在執(zhí)行完CLR P10后，不會(huì)再去執(zhí)行SETB P10指令，所以以后再也沒(méi)有機(jī)會(huì)讓滅了。

　　為了解決這兩個(gè)問(wèn)題，我們能做如下設(shè)想，第一，在執(zhí)行完SETB P10后，延時(shí)一段時(shí)間（幾秒或零點(diǎn)幾秒）再執(zhí)行第二條指令，就能分辨出燈曾滅過(guò)了。第二在執(zhí)行完第二條指令后，讓計(jì)算機(jī)再去執(zhí)行第一條指令，持續(xù)地在原地兜圈，我們稱(chēng)之為“循環(huán)”，這樣就能完成任務(wù)了。

　　以下先給出程序（后面括號(hào)中的數(shù)字是為了便于講解而寫(xiě)的，實(shí)際不用輸入）：

　??；主程序：

　　LOOP： SETB P10 　　　??；（１）

　　LCALL DELAY 　??；（２）

　　CLR P10 　　　?。唬ǎ常?/p>

　　LCALL DELAY 　?。唬ǎ矗?/p>

　　AJMP LOOP 　　?。唬ǎ担?/p>

　??；以下子程序

　　DELAY： MOV R7，#250　??；（６）

　　D1： MOV R6，#250 　　?。唬ǎ罚?/p>

　　D2： DJNZ R6，D2 　　　；（８）

　　DJNZ R7，D1 　　　??；（９）

　　RET 　　　　　　　??；（１０）

　　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(yīng)當(dāng)是延時(shí)，第三條是讓燈亮，第四條和第二條一模一樣，也是延時(shí)，第五條應(yīng)當(dāng)是轉(zhuǎn)去執(zhí)行第一條指令。第二和第四條實(shí)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(duì)了，在第一條指令的前面有一個(gè)LOOP，所以很直觀地，我們能認(rèn)識(shí)到，它要轉(zhuǎn)到第一條指令處。這個(gè)第一條指令前面的LOOP被稱(chēng)之為標(biāo)號(hào)，它的用途就是給這一行起一個(gè)名字，便于使用。是否一定要給它起名叫LOOP呢？當(dāng)然不是，起什么名字，完全由編程序的人決定，能稱(chēng)它為A，X等等，當(dāng)然，這個(gè)時(shí)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(shí)，它是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢？指令的形式是LCALL，這條指令稱(chēng)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(gè)標(biāo)號(hào)。這條指令的作用是這樣的：當(dāng)執(zhí)行LCALL指令時(shí)，程序就轉(zhuǎn)到LCALL后面的標(biāo)號(hào)所標(biāo)定的程序處執(zhí)行，如果在執(zhí)行指令的過(guò)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(kāi)始的指令中，能看到確實(shí)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?lái)執(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(lái)執(zhí)行第5條指令，第5條指令就是讓程序回到第1條開(kāi)始執(zhí)行，如此周而復(fù)始，燈就在持續(xù)地亮、滅了。

　　在標(biāo)號(hào)DELAY標(biāo)志的這一行到RET這一行中的所有程序，這是一段延時(shí)程序，大概延時(shí)零點(diǎn)幾秒，至于具體的時(shí)間，以后我們?cè)賹W(xué)習(xí)如何計(jì)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(chēng)為“偽指令”。

　　單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析：為了知道延時(shí)程序是如何工作的，我們必需首先了解延時(shí)程序中出現(xiàn)的一些符號(hào)，就從R1開(kāi)始，R1被稱(chēng)之為工作寄存器。什么是工作寄存器呢？讓我們從現(xiàn)實(shí)生活中來(lái)找找答案。如果出一道數(shù)學(xué)題：123+567，讓你回答結(jié)果是多少，你會(huì)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(huì)怎樣做呢？如果有張紙，就不難了，我們先算出123+567=690，把690寫(xiě)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(lái)，這其實(shí)是一個(gè)中間結(jié)果，計(jì)算機(jī)中做運(yùn)算和這個(gè)類(lèi)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(gè)地方放才行，把它們放哪呢？放在前面提到過(guò)的ROM中能嗎？顯然不行，因?yàn)橛?jì)算機(jī)要將結(jié)果寫(xiě)進(jìn)去，而ROM是不能寫(xiě)的，所以在單片機(jī)中另有一個(gè)區(qū)域稱(chēng)為RAM區(qū)（RAM是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的英文縮寫(xiě)），它能將數(shù)據(jù)寫(xiě)進(jìn)去。　特別地，在MCS-51單片機(jī)中，將RAM中分出一塊區(qū)域，稱(chēng)為工作寄存器區(qū)。