📚 课程目录第2章数据存储器（RAM）的读写操作

2. 数据存储器（RAM）的读写操作

任务说明

本案例面向8051内核单片机，目标是在内部数据存储器（IRAM）中完成一次写入与读取的完整操作，并通过端口输出结果以验证数据正确性。同时，通过断电重新上电后观察数据是否恢复，直观验证RAM的易失性特征。案例使用Keil C51环境，以STC89C52RC为典型目标芯片，代码可直接编译烧录。

硬件连接

使用P1端口连接8个LED（低电平点亮），用于显示RAM读取结果。晶振11.0592MHz，复位电路为标准上电复位。

代码实现

以下代码完成：向内部RAM的30H~37H单元写入一组测试数据，再依次读出并与期望值比较，比较结果通过P1口输出（一致时对应位点亮LED）。主循环中持续执行该过程，便于观察掉电现象。


#include <reg52.h>

// 测试数据表（8字节）
unsigned char code test_data[8] = {0xAA, 0x55, 0x0F, 0xF0, 0x3C, 0xC3, 0x66, 0x99};

// 延时函数（约10ms @ 11.0592MHz）
void delay_10ms(void)
{
    unsigned char i, j;
    for (i = 0; i < 20; i++)
        for (j = 0; j < 250; j++);
}

void main(void)
{
    unsigned char i;
    unsigned char read_val;
    unsigned char result;
    
    while (1)
    {
        // 1. 向内部RAM 30H~37H写入测试数据
        for (i = 0; i < 8; i++)
        {
            *(unsigned char data *)(0x30 + i) = test_data[i];
        }
        
        // 2. 从内部RAM读出并与期望值比较
        result = 0x00;  // 初始化为全部匹配
        for (i = 0; i < 8; i++)
        {
            read_val = *(unsigned char data *)(0x30 + i);
            if (read_val != test_data[i])
            {
                result |= (0x01 << i);  // 不匹配位置1
            }
        }
        
        // 3. 结果取反后送P1（低电平点亮LED，匹配时亮）
        P1 = ~result;
        
        delay_10ms();  // 延时后重复执行
    }
}

编译与烧录

在Keil C51中新建工程，选择Atmel AT89C52或STC89C52RC器件，将上述代码添加为main.c，编译生成HEX文件。使用STC-ISP软件通过串口将HEX烧录到单片机。

验证方法与判定标准

验证步骤：

烧录程序后上电运行，观察P1口连接的8个LED。
正常工作时，由于写入数据与读出数据完全一致，result = 0x00，P1 = 0xFF，所有LED应全部熄灭（高电平不点亮）。
人为修改代码中test_data数组的任意一个值（例如将0xAA改为0xAB），重新编译烧录，对应位LED点亮，表示该位数据不匹配。
断电后等待5秒重新上电，观察LED状态与断电前一致（程序重新执行写入操作，RAM内容被重新初始化）。

判定标准：

RAM读写功能正确：LED全部熄灭，说明写入与读取的数据完全一致，读写操作无误。
RAM易失性验证：在程序运行过程中断电，重新上电后程序从头执行，RAM中原有数据（非本次写入的）已丢失，但程序会重新写入测试数据，因此LED状态恢复为全部熄灭。若在断电前修改程序使某位LED点亮，重新上电后该位恢复熄灭，则证明RAM数据在掉电后丢失，程序重新初始化了RAM内容。

预期输出：程序正常运行且RAM读写正确时，P1输出0xFF，8个LED全部处于熄灭状态。若将test_data[0]改为0xAB，则P1输出0xFE，LED0点亮，其余熄灭。