编程芯片是如何实现数据存储的？

摘要： 编程芯片存储数据是一个复杂而精细的过程，涉及多个步骤和技术，以下是对这一过程的详细说明：一、程序编写编程芯片的程序开发主要使用两种语言——汇编和C语言，1、汇编语言：用助记符（Mn...

编程芯片存储数据是一个复杂而精细的过程，涉及多个步骤和技术，以下是对这一过程的详细说明：

一、程序编写

编程芯片的程序开发主要使用两种语言——汇编和C语言。

1、汇编语言：用助记符（Mnemonics）代替机器指令的操作码，用地址符号（Symbol）或标号（Label）代替指令或操作数的地址。

2、C语言：设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。

这两种语言各有优缺点，需要根据不同的芯片类型和功能需求选择使用哪种语言进行开发。

二、编译器生成Hex文件

开发的程序需要转换格式才能使用在MCU芯片里面，而这个格式就是利用编译器转换的Hex文件格式，Hex文件格式是Intel公司提出的按地址排列的数据信息，数据宽度为字节，所有数据使用16进制数字表示，常用来保存单片机或其他处理器的目标程序代码，每个品牌的芯片对应的编译器都不一样，目前还不存在通用型的编译器。

三、程序烧录

烧录有分为离线烧录和在线烧录这两种方法，但一般大多数都使用在线烧录，因为离线烧录时如果生产测试出现错误，需要返回重新修改时需要把芯片从适配器上面拆下来，然后再重新按照规定的流程进行烧录，这种方法对人力物力耗费较大且成本较高。

在烧录时，程序是以二进制（0低电平和1高电平）的形式，对芯片的内部相应MOS管栅极进行充电或放电，形成数据保存，一窜00000001数据送入存储器，MOS栅极进行充放电保存，前面0000000七个对对应的MOS管放电以低电平形式保存，最后一个1，是以给MOS管栅极进行充电形式保存，这样就八个MOS管就保存了00000001这窜数据。

读取时，MOS管栅极放电输出为O，充电输出为1，将一连串的数据读取输出，MCU芯片工作时首先是读取程序存储器的数据，然后是完全按照程序数据来工作的；当给MCU芯片内存储器烧录不同的程序，MCU芯片工作就不相同。

四、存储芯片的类型与工作原理

存储芯片属于半导体中集成电路的范畴，是目前应用面最广、标准化程度最高的集成电路基础性产品之一，存储芯片主要分为非易失性存储器（Nonvolatile Memory）、易失性存储器（Volatile Memory）和新型存储器（非易失性），非易失性存储器主要包括PROM（可编程只读存储器）、EPROM（可擦除可编程只读存储器）、EEPROM（带电可擦除可编程只读存储器）、MROM/Mask ROM（掩模式只读存储器）和Flash Memory（闪存：NAND Flash、NOR Flash），即使在断电后也能保留存储的数据信息，易失性存储器主要包括DRAM（动态随机存储器）和SRAM（静态随机存储器），断电后不会保存数据。

1、SRAM：里面的单位是若干个开关组成一个触发器，形成可以稳定存储0和1信号，并且可以通过时序和输入信号改变存储的值。

2、DRAM：主要是根据电容上的电量来判断数据的高低，电量大时电压高表示1，反之表示0。

3、Flash芯片：与RAM芯片的工作原理相似但不同，Flash芯片通电后，电子进入芯片的储存空间并改变物质的性质来表示数据的高低。

编程芯片存储数据是一个涉及程序编写、编译器转换、程序烧录和存储芯片类型选择等多个步骤和技术的复杂过程，不同类型的存储芯片具有不同的特点和应用场景，需要根据实际需求选择合适的存储芯片类型，随着技术的不断发展和创新，新的存储技术和方案也在不断涌现，为电子产品的设计和生产提供了更多的可能性和选择。

相关问答FAQs

Q1: MCU芯片的程序开发主要使用哪些语言？

A1: MCU芯片的程序开发主要使用汇编和C语言，汇编语言用助记符代替机器指令的操作码，用地址符号或标号代替指令或操作数的地址；C语言则设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。

Q2: 存储芯片有哪些主要类型？

A2: 存储芯片主要分为非易失性存储器（如PROM、EPROM、EEPROM、MROM/Mask ROM和Flash Memory）和易失性存储器（如DRAM和SRAM）以及新型存储器（如FeRAM、PCRAM、ReRAM和MRAM等），非易失性存储器在断电后能保留数据，而易失性存储器断电后数据会丢失。