常規(guī)上ROM是用來存儲(chǔ)固化程序的,RAM是用來存放數(shù)據(jù)的。由于FLASHROM比普通的ROM讀寫速度快,擦寫方便,一般用來存儲(chǔ)用戶程序和需要永久保存的數(shù)據(jù)。譬如說,現(xiàn)在家用的電子式電度表,它的內(nèi)核是一款單片機(jī),該單片機(jī)的程序就是存放在ROM里的。電度表在工作過程中,是要運(yùn)算數(shù)據(jù)的,要采集電壓和電流,并根據(jù)電壓和電流計(jì)算出電度來。電壓和電流時(shí)一個(gè)適時(shí)的數(shù)據(jù),用戶不關(guān)心,它只是用來計(jì)算電度用,計(jì)算完后該次采集的數(shù)據(jù)就用完了,然后再采集下一次,因此這些值就沒必要永久存儲(chǔ),就把它放在RAM里邊。然而計(jì)算完的電度,是需要永久保存的,單片機(jī)會(huì)定時(shí)或者在停電的瞬間將電度數(shù)存入到FLASH里。--ROM存放指令代碼和一些固定數(shù)值,程序運(yùn)行后不可改動(dòng);RAM用于程序運(yùn)行中數(shù)據(jù)的隨機(jī)存取,掉電后數(shù)據(jù)消失..
code就是指將數(shù)據(jù)定義在ROM區(qū)域,具只讀屬性,例如一些LED顯示的表頭數(shù)據(jù)就可以定義成code存儲(chǔ)在ROM。
ROM:(ReadOnlyMemory)程序存儲(chǔ)器在單片機(jī)中用來存儲(chǔ)程序數(shù)據(jù)及常量數(shù)據(jù)或變量數(shù)據(jù),凡是c文件及h文件中所有代碼、全局變量、局部變量、’const’限定符定義的常量數(shù)據(jù)、startup.asm文件中的代碼(類似ARM中的bootloader或者X86中的BIOS,一些低端的單片機(jī)是沒有這個(gè)的)通通都存儲(chǔ)在ROM中。RAM:(RandomAccessMemory)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器用來存儲(chǔ)程序中用到的變量。凡是整個(gè)程序中,所用到的需要被改寫的量,都存儲(chǔ)在RAM中,“被改變的量”包括全局變量、局部變量、堆棧段。程序經(jīng)過編譯、匯編、鏈接后,生成hex文件。用專用的燒錄軟件,通過燒錄器將hex文件燒錄到ROM中(究竟是怎樣將hex文件傳輸?shù)組CU內(nèi)部的ROM中的呢?),因此,這個(gè)時(shí)候的ROM中,包含所有的程序內(nèi)容:無論是一行一行的程序代碼,函數(shù)中用到的局部變量,頭文件中所聲明的全局變量,const聲明的只讀常量,都被生成了二進(jìn)制數(shù)據(jù),包含在hex文件中,全部燒錄到了ROM里面,此時(shí)的ROM,包含了程序的所有信息,正是由于這些信息,“指導(dǎo)”了CPU的所有動(dòng)作。可能有人會(huì)有疑問,既然所有的數(shù)據(jù)在ROM中,那RAM中的數(shù)據(jù)從哪里來?什么時(shí)候CPU將數(shù)據(jù)加載到RAM中?會(huì)不會(huì)是在燒錄的時(shí)候,已經(jīng)將需要放在RAM中數(shù)據(jù)燒錄到了RAM中?要回答這個(gè)問題,首先必須明確一條:ROM是只讀存儲(chǔ)器,CPU只能從里面讀數(shù)據(jù),而不能往里面寫數(shù)據(jù),掉電后數(shù)據(jù)依然保存在存儲(chǔ)器中;RAM是隨機(jī)存儲(chǔ)器,CPU既可以從里面讀出數(shù)據(jù),又可以往里面寫入數(shù)據(jù),掉電后數(shù)據(jù)不保存,這是條永恒的真理,始終記掛在心。清楚了上面的問題,那么就很容易想到,RAM中的數(shù)據(jù)不是在燒錄的時(shí)候?qū)懭氲?,因?yàn)闊浲戤吅螅蔚綦娫?,?dāng)再給MCU上電后,CPU能正常執(zhí)行動(dòng)作,RAM中照樣有數(shù)據(jù),這就說明:RAM中的數(shù)據(jù)不是在燒錄的時(shí)候?qū)懭氲?,同時(shí)也說明,在CPU運(yùn)行時(shí),RAM中已經(jīng)寫入了數(shù)據(jù)。關(guān)鍵就在這里:這個(gè)數(shù)據(jù)不是人為寫入的,CPU寫入的,那CPU又是什么時(shí)候?qū)懭氲哪??聽我娓娓道來。上回說到,ROM中包含所有的程序內(nèi)容,在MCU上電時(shí),CPU開始從第1行代碼處執(zhí)行指令。這里所做的工作是為整個(gè)程序的順利運(yùn)行做好準(zhǔn)備,或者說是對(duì)RAM的初始化(注:ROM是只讀不寫的),工作任務(wù)有幾項(xiàng):1、為全局變量分配地址空間---à如果全局變量已賦初值,則將初始值從ROM中拷貝到RAM中,如果沒有賦初值,則這個(gè)全局變量所對(duì)應(yīng)的地址下的初值為0或者是不確定的。當(dāng)然,如果已經(jīng)指定了變量的地址空間,則直接定位到對(duì)應(yīng)的地址就行,那么這里分配地址及定位地址的任務(wù)由“連接器”完成。2、設(shè)置堆棧段的長(zhǎng)度及地址---à用C語(yǔ)言開發(fā)的單片機(jī)程序里面,普遍都沒有涉及到堆棧段長(zhǎng)度的設(shè)置,但這不意味著不用設(shè)置。堆棧段主要是用來在中斷處理時(shí)起“保存現(xiàn)場(chǎng)”及“現(xiàn)場(chǎng)還原”的作用,其重要性不言而喻。而這么重要的內(nèi)容,也包含在了編譯器預(yù)設(shè)的內(nèi)容里面,確實(shí)省事,可并不一定省心。平時(shí)怎么就沒發(fā)現(xiàn)呢?奇怪。3、分配數(shù)據(jù)段data,常量段const,代碼段code的起始地址。代碼段與常量段的地址可以不管,它們都是固定在ROM里面的,無論它們?cè)趺磁帕?,都不?huì)對(duì)程序產(chǎn)生影響。但是數(shù)據(jù)段的地址就必須得關(guān)心。數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)時(shí)要從ROM拷貝到RAM中去的,而在RAM中,既有數(shù)據(jù)段data,也有堆棧段stack,還有通用的工作寄存器組。通常,工作寄存器組的地址是固定的,這就要求在絕對(duì)定址數(shù)據(jù)段時(shí),不能使數(shù)據(jù)段覆蓋所有的工作寄存器組的地址。必須引起嚴(yán)重關(guān)注。這里所說的“第一行代碼處”,并不一定是你自己寫的程序代碼,絕大部分都是編譯器代勞的,或者是編譯器自帶的demo程序文件。因?yàn)?,你自己寫的程序(C語(yǔ)言程序)里面,并不包含這些內(nèi)容。高級(jí)一點(diǎn)的單片機(jī),這些內(nèi)容,都是在startup的文件里面。仔細(xì)閱讀,有好處的。通常的做法是:普通的flashMCU是在上電時(shí)或復(fù)位時(shí),PC指針里面的存放的是“0000”,表示CPU從ROM的0000地址開始執(zhí)行指令,在該地址處放一條跳轉(zhuǎn)指令,使程序跳轉(zhuǎn)到_main函數(shù)中,然后根據(jù)不同的指令,一條一條的執(zhí)行,當(dāng)中斷發(fā)生時(shí)(中斷數(shù)量也很有限,2~5個(gè)中斷),按照系統(tǒng)分配的中斷向量表地址,在中斷向量里面,放置一條跳轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序的指令,如此如此,整個(gè)程序就跑起來了。決定CPU這樣做,是這種ROM結(jié)構(gòu)所造成的。其實(shí),這里面,C語(yǔ)言編譯器作了很多的工作,只是,你不知道而已。如果你仔細(xì)閱讀編譯器自帶的help文件就會(huì)知道很多的事情,這是對(duì)編譯器了解最好的途徑。