單片機工作原理

導讀：單片機相信大家都很熟悉了，單片機就是小型的計算機，在電子領域越來越受歡迎，但是單片機的工作原理是怎么樣的呢?小面就讓小編為大家介紹一下吧～～～

1.單片機工作原理--什么是單片機?

單片機，全稱為單片微型計算機(Single-Chip Microcomputer)，又稱微控制器(Microcontroller)，是把中央處理器、存儲器、定時/計數(shù)器(Timer/Counter)、各種輸入輸出接口等都集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機。它的最大優(yōu)點是體積小，可放在儀表內部，但存儲量小，輸入輸出接口簡單，功能較低。由于其發(fā)展非常迅速，舊的單片機的定義已不能滿足，所以在很多應用場合被稱為范圍更廣的微控制器。

2.單片機工作原理--單片機基本結構

單片機不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。單片機的基本組成部分分別是一下幾塊：

1.運算器----主要包括算術邏輯單元(ALU)、累加器和寄存器等幾部分組成。ALU的作用是把傳來的數(shù)據(jù)進行算術或邏輯運算，輸入來源為兩個8位數(shù)據(jù)，分別來自累加器和數(shù)據(jù)寄存器。

2.控制器----由程序計數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時序發(fā)生器和操作控制器等組成，是發(fā)布命令的“決策機構”，即協(xié)調和指揮整個微機系統(tǒng)的操作。通過輸入輸出接口電路，實現(xiàn)與各種外圍設備連接。

3.主要寄存器---主要包括累加器A、數(shù)據(jù)寄存器DR、指令寄存器IR和指令譯碼器ID、程序計數(shù)器PC以及地址寄存器AR。當CPU向存儲器存數(shù)據(jù)、CPU從內存取數(shù)據(jù)和CPU從內存讀出指令時，都要用到地址寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。如果把外圍設備的地址作為內存地址單元來看的話，那么當CPU和外圍設備交換信息時，也需要用到地址寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。

3.單片機工作原理--詳細介紹

單片機自動完成賦予它的任務的過程，也就是單片機執(zhí)行程序的過程，即一條條執(zhí)行的指令的過程，這是在設計人員賦予它的指令系統(tǒng)所決定的，一條指令對應著一種基本操作;單片機所能執(zhí)行的全部指令，就是該單片機的指令系統(tǒng)，不同種類的單片機，其指令系統(tǒng)亦不同。

為使單片機能自動完成某一特定任務，必須把要解決的問題編成一系列指令，這一系列指令的集合就成為程序，程序需要預先存放在具有存儲功能的部件——存儲器中。存儲器由許多存儲單元組成，每一個存儲單元也必須被分配到唯一的地址號，該地址號稱為存儲單元的地址，這樣只要知道了存儲單元的地址，就可以找到這個存儲單元，其中存儲的指令就可以被取出，然后再被執(zhí)行。

程序通常是順序執(zhí)行的，所以程序中的指令也是一條條順序存放的，單片機在執(zhí)行程序時要能把這些指令一條條取出并加以執(zhí)行，必須有一個部件能追蹤指令所在的地址，這一部件就是程序計數(shù)器PC，在開始執(zhí)行程序時，給PC賦以程序中第一條指令所在的地址，然后取得每一條要執(zhí)行的命令，PC在中的內容就會自動增加，增加量由本條指令長度決定，可能是1、2或3，以指向下一條指令的起始地址，保證指令順序執(zhí)行。

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