内存组成与操作：详解汇编与C语言单片机

内存的作用是存放指令和数据，并能由中央处理器（CPU）直接随机存取。内存是按地址存放信息的，存取速度一般与地址无关。按照读写方式的不同，内存又分为ROM和RAM两种类型。内存的性能指标有存储速度、存储容量等。

1.内存的结构

内存通常由存储体、地址译码驱动电路、I/O读写电路等部分组成，其组成的框图如图1-6所示。其中存储体是存储单元的集合，用来存放数据；地址译码驱动电路包含译码器和驱动器两部分，译码器将地址总线AB输入的地址码转换成与之对应的译码输出线上的有效电平，以表示选中某一存储单元，再由驱动器提供驱动电流去驱动相应的读写电路，完成对被选中存储单元的读或写操作；I/O读写电路包括读出放大器、写入电路和读写控制电路，用以完成被选中存储单元中读出（即取出）或写入（即存入）数据操作，完成存储单元与数据总线DB之间数据传递。

图1-6　内存的组成框图

存储体是存储1或0信息的电路实体，它由许多个存储单元组成，每个存储单元赋予一个编号，称为地址单元号。而每个存储单元由若干相同的位组成，每个位需要一个存储元件。图1-6中，存储体的存储容量为28单元×8位，总的存储位数为256×8位=2048位，编号为00H～FFH，即00000000B～11111111B。

2.内存的操作过程

RAM型内存的主要操作有读、写两种操作。图1-7（a）、（b）分别从存储器读出、写入信息的操作过程示意图。

图1-7　内存读写操作过程示意图

（1）内存的读出操作。假定CPU要读出存储器04H单元的内容10010111B=97H，则图1-7（a）中：

①CPU的地址寄存器AR先给出地址04H，并将它放到AB上，经地址译码器译码选中04 H单元。(www.xing528.com)

②CPU发出“读”控制信号给存储器，指示它准备把被寻址的04H单元中的内容97H放到DB上。

③在读控制信号作用下，存储器将04H单元中的内容97H放到DB上，经它送到CPU的数据寄存器DR，再由CPU取走该内容作为所需的信息使用。

注意：读操作完成后，04H单元中的内容97H仍保持不变，这种允许多次读出同一单元内容的特点称为非破坏性读出。

（2）内存的写入操作。假定CPU要把数据寄存器DR的内容00100110B=26H写入存储器08 H单元，则图1-7（b）中：

①CPU的地址寄存器AR先把地址08H放到AB上，经地址译码器译码选中08H单元。

②CPU把数据寄存器DR的内容26H放到DB上。

③CPU发出“写”控制信号给存储器，在该信号的控制下，将数据26 H写入08 H单元中。

注意：写操作完成后，08 H单元中的原内容被清除，由新内容26 H取代了原内容，即写入操作将破坏被写入单元中原来存入的内容。

ROM型内存只能进行与上面RAM型内存类似的“读”操作，ROM型内存不能采用上面的电路进行“写”操作，它一般需采用专门的写入器（需大电压或大电流）才能做“写”操作。