Память данных

Память данных МК выполняется, как правило, на основе статического ОЗУ. Термин «статическое» означает, что запоминающие ячейки выполнены на основе триггеров. Современные 8-разрядные МК допускают снижение частоты тактирования до сколь угодно малых значений с целью снижения энергопотребления. Содержимое ячеек статического ОЗУ при этом сохраняется в отличие от динамической памяти. Объем памяти данных МК, как правило, невелик и составляет обычно десятки или сотни байт. Это обстоятельство необходимо учитывать при разработке программ для МК. Так, константы, если возможно, не хранятся как переменные, а заносятся в ПЗУ программ. Максимально используются аппаратные возможности МК, в частности таймеры, чтобы ограничить размещение данных в ОЗУ. Прикладные программы должны ориентироваться на работу без использования больших массивов данных.

Регистры мк

Подобно всем МПС микроконтроллеры имеют набор регистров, которые используются для управления их ресурсами. В число этих регистров входят обычно регистры процессора (аккумулятор, регистр состояния, индексные регистры), регистры управления (управления прерываниями, таймером), регистры, обеспечивающие ввод/вывод данных (регистры данных портов, регистры управления параллельным, последовательным или аналоговым вводом/выводом). Обращение к этим регистрам может производиться различными способами, а это оказывает существенное влияние на производительность.

В МК с RISC-процессором все регистры (часто и аккумулятор) располагаются по явно задаваемым адресам. Это обеспечивает более высокую гибкость при работе процессора.

Одним из важнейших вопросов является размещение регистров в адресном пространстве МК. В некоторых МК все регистры и память данных располагаются в одном адресном пространстве. Это означает, что память данных совмещена с регистрами. Такой подход называется «отображением ресурсов МК на память».

В других МК адресное пространство устройств ввода/вывода отделено от пространства памяти. Отдельное пространство ввода/вывода дает некоторое преимущество процессорам с Гарвардской архитектурой, обеспечивая возможность считывать команду во время обращения к регистру ввода/вывода.

Внешняя память

Несмотря на существующую тенденцию по переходу к закрытой архитектуре МК, в некоторых случаях возникает необходимость подключения дополнительной внешней памяти (как программ, так и данных). Во-первых, некоторые модели МК, например, семейства MCS-51 с целью удешевления выпускаются без внутренней (резидентной) памяти программ и рассчитаны на работу только с внешними микросхемами ПЗУ. Во-вторых, часто резидентной памяти не хватает для реализации алгоритмов, выполняемых микроконтроллерной системой, и требуется увеличивать объем памяти программ или памяти данных. Обычно для подключения внешней памяти используются порты ввода/вывода микроконтроллера, через которые передаются адреса, данные и сигналы управления. Недостатком этого способа является значительное уменьшение количества линий портов, которые могут использоваться микроконтроллером для управления объектом.