在《單片機必須了解的外設(shè)功能——GPIO/串行通信》和《單片機必須了解的外設(shè)功能——定時器/中斷功能》中對利用單片機的功能進行程序設(shè)計進行了說明。單片機內(nèi)置了非常便于使用的外設(shè)功能，大家一定也能感受到單片機可應(yīng)對各種要求的能力。但是，如果要有效地運行單片機，程序是不可或缺的，那么程序到底是如何運行的呢？從本期開始，我們將分上下兩篇向大家介紹單片機與程序的關(guān)系。

　　關(guān)注單片機的存儲器

　　在此之前，GR-SAKURA電路板（搭載瑞薩電子單片機“RX63N”）的程序設(shè)計是使用Web編譯器來進行的。將通過編譯器搭建的程序（Object Code，結(jié)果代碼）如同寫入U盤一樣將之傳送到GR-SAKURA電路板后再執(zhí)行。那么，問題來了。寫入（傳送到）單片機的程序應(yīng)該保存在哪兒呢？另外，程序又是如何被執(zhí)行的呢？在解答這些問題的同時，讓我們一起來了解一下單片機與程序的關(guān)系吧。

　　首先來了解存儲器﹑主存儲器和外置存儲器的兩種作用

　　記憶（保存）程序和數(shù)據(jù)的地方即存儲器。存儲器有以下兩種類型。

　　外置存儲器中的程序需傳送到主存儲器后才能執(zhí)行。

　　關(guān)于單片機的存儲器，常會看到ROM（Read Only Memory：只讀存儲器）和RAM（Random Access Memory：可讀寫存儲器）等詞匯，其實ROM和RAM僅是表示存儲器性質(zhì)，而與存儲器的作用無關(guān)。（請參考單片機入門①，了解單片機的基本結(jié)構(gòu)和操作）

　　地址空間（內(nèi)存空間）

　　CPU能夠直接進行讀寫的所有空間被稱為“地址空間（或內(nèi)存空間）”。這個地址空間的每個字節(jié)都標(biāo)注有號碼。這個號碼稱為“地址（address）”，一般以十六進制來表示。上面所介紹過的主存儲器都包含在地址空間內(nèi)。

　　根據(jù)不同用途，單片機的CPU已開發(fā)出了4位、8位、16位和32位。在GR-SAKURA中使用的RX63N單片機搭載了32位的CPU，因此也被稱為“32位單片機”。那么，單片機所擁有的地址空間容量到底有多少呢？以RX63N為例，由于是32位的CPU，因此最大能夠指定約40億（2的32次方）個地址。確切地說是4，294，967，296（4x1024x1024x1024）個地址。由于一個地址可以記憶一個字節(jié)，這時也可以表示為具有“4GB（千兆字節(jié)）的地址空間”。地址空間的容量越大越能搭載大容量的存儲器，也可容納更大的程序。因此能夠?qū)崿F(xiàn)更高功能的應(yīng)用。

　　32位字節(jié)的CPU所擁有的４G字節(jié)的地址空間示例如圖1所示。左邊所示的是以十六進制標(biāo)示的地址。由于一列保存有4個字節(jié)（=32位），所以左邊所標(biāo)記的地址就是每4個地址的值。

　　計算機的單位：位、字節(jié)、兆、千兆和兆兆（太）

　　數(shù)據(jù)的基本單位是位（b=bit），每個位的值為“0”或“1”。8位為1個字節(jié)（B=Byte）。例如，3個字節(jié)（3×8位）等同于24位。

　　電腦存儲設(shè)備的容量所使用的單位，大家耳熟能詳?shù)挠蠯B（千字節(jié)）、MB（兆字節(jié)）、GB（千兆字節(jié)）和TB（太字節(jié)）等。一般情況下會說1GB＝1000MB或者這樣寫出來，但在計算機的世界里，此單位并非為1000倍，而是1024倍（2的10次方），因此正確的表示如下：

　　1KB（千字節(jié)）＝2的10次方 ＝ 1，024 字節(jié)

　　1MB（兆字節(jié)）＝1，024KB ＝ 2的20次方 1，048，576 字節(jié)

　　1GB（千兆字節(jié)）＝1，024MB ＝ 2的30次方 ＝ 1，073，741，824 字節(jié)

　　1TB（太字節(jié)）＝1，024GB ＝ 2的40次方 ＝ 1，099，511，627，776字節(jié)

　　表示地址的十六進制指的是什么？

　　地址空間內(nèi)的地址以16進制來表示。例如，擁有16位（2的16次方）大小的地址空間中，如果以10進制來表示，就是“從地址0到地址65535”，如果以16進制來表示，則是從“地址0h到地址FFFFh”。在10進制中，每一位所取的值都在0到9之間，而在16進制中，則是0到F（相當(dāng)于10進制的15）。以16進制表示的數(shù)，最后都有一個“h”，標(biāo)明是以16進制來表示的。