對于51單片機而言，其片載的内部存儲器分為RAM和存儲程序的ROM。

我們以AT89c51為例，它作為經典51單片機，片載128字節RAM和4K字節ROM，注意這裡古典ROM和現代計算機ROM的差别。

我們把ROM和RAM分開讨論。

1. ROM

什麼是4K字節的ROM（隻讀存儲器）呢？

有過基本51單片機開發經曆的童鞋應該記得，我們使用C語言編寫單片機程序後，會點擊開發環境（比如Keil）的編譯（compile）按鈕進行編譯。

此時Keil這個IDE（集成開發環境）就把C語言“譯”成相應的二進制機器碼。

然後我們通過燒錄工具，把二進制機器碼“灌輸”至單片機。

灌輸進單片機的程序去哪了？

沒錯，就儲存在ROM中。所以ROM又被稱為程序存儲器。

對于古董單片機而言，其上電運行時，ROM内的數據隻能被讀取而不能實時寫入，即“隻讀”。

因為，最初的單片機限于閃存技術，在程序運行時，ROM存儲器隻可以被讀取，無法在線寫入。但是，它可以被反複離線擦除并寫入新程序。

所以，隻讀存儲器ROM的Read-only Memory的名稱就從這兒來的。

現代單片機的ROM一般采用FLASH閃存技術，不僅可以離線通過燒錄器寫入，也可以在線通過自身的代碼來修改FLASH數據，達到類似“硬盤”的療效。

比如，單片機算出了1 2 3等于6。

如果我們需要關機重啟後單片機依然保留6這個結果，那麼我們可以事先在程序中添加一段代碼，讓單片機把結果存入FLASH的某一存儲單元中。

然後，即使斷電重新開機，該數據也不會消失，下次再從這個地址讀取，數據即是上次算好的結果，6。

我們以典型的ST單片機為例，其FLASH擦寫次數高達一萬次，而且該技術現在并不是什麼高端貨，一兩塊錢的單片機都能做到。

ST某款數據手冊

一兩塊錢的電腦自帶硬盤，是不是很劃算，很好用！

2. RAM

再說說128字節的RAM，RAM又被稱為數據存儲器。

單片機上電之後是怎麼運行的呢？我們把關鍵節點簡要地勾勒一下。

首先，單片機上電後，複位電路觸發單片機複位，使單片機所有狀态處于複位狀态，所有寄存器處于默認值，使得一切都在預料之中。

然後單片機按照設計時的“安排”，開始加載ROM中相應位置的數據，這些數據就是“程序”。

比如指令MOV 20H, A；

就是将累加寄存器A中的值送入RAM的20H這個“坑”中，20H就是這個“坑”的地址。

20H代表十六進制的20，等于十進制的32，即：編号32的坑。

128字節的RAM就有128個“坑”，分别編号00H到7FH（0到127）每個“坑”可以存一個8位的二進制數，即“坑”的大小是一個字節。

這樣一條一條指令執行下去，有的MOV，有的JUMP，單片機就開始“有條不紊地”運行了。

在單片機運行過程中，一些中間變量就暫存在這些“坑”中。

當然，程序也能從這些“坑”中讀取已存的數據，所以它又被稱為數據存儲器，它裡面隻暫存了“純粹的數據”，沒有程序（雖然程序也是二進制數）。

它的寫入讀出速度都比FLASH快，但掉電即丢失，相當于計算機的内存。

我們觀察MSC-51指令集就知道，隻有對RAM區操作得數據移動指令，沒有對ROM的操作指令。

現代單片機對片載Flash的擦寫，往往是通過對寄存器的操作來實現的。

3. 指令

那我們能否自行發明指令呢？

不行！

開發單片機的公司的工程師在設計單片機芯片時，不僅要設計CPU，還要同時設計内部存儲和内部總線等“外設”，這樣單片機才能運作，才叫“單片機”，而不僅僅是一個CPU。

每一個指令在這個小系統中到底産生什麼效果，是這些工程師已經設計好的。

在沒有C語言的年代，你想做具體的數學計算，就得把計算過程分解為一條一條的指令，然後通過指令來實現計算任務。

我們在使用芯片時，不能超過芯片公司規定的指令範圍，去随意發明指令。

因為硬件是已經設計好的，它是死的，它隻能響應芯片公司規定的這些指令。

這也就是為什麼我們在開發時，需要datasheet和數據手冊，因為芯片的指令是人做出來的，所以我們在開發時，需要遵守開發者的規定。

這就是傳統51中内部ROM和RAM的根本區别。

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