一、單片機原理及應用范圍
單(dan)片(pian)機(ji)又稱單(dan)片(pian)微(wei)控(kong)制器，它不是完成(cheng)某一(yi)個邏(luo)輯功能的芯片(pian)，而(er)是把(ba)一(yi)個計算(suan)機(ji)系統集成(cheng)到一(yi)個芯片(pian)上(shang)，相當于一(yi)個微(wei)型的計算(suan)機(ji)。很(hen)多(duo)朋友可能聽(ting)過(guo)單(dan)片(pian)機(ji)，但(dan)對單(dan)片(pian)機(ji)不太(tai)了解，下(xia)面為大家(jia)介紹一(yi)下(xia)單(dan)片(pian)機(ji)的工作原理以及應用范圍：
1、單片機的原理
單片機主要由(you)運(yun)算器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、控(kong)制器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)寄(ji)(ji)(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)三大部分(fen)構(gou)成。其(qi)中，運(yun)算器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)由(you)算術邏輯(ji)單元（ALU）、累(lei)加器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、寄(ji)(ji)(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng)構(gou)成，首先(xian)累(lei)加器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)寄(ji)(ji)(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)向(xiang)ALU輸入兩個8位(wei)源(yuan)數(shu)(shu)據，其(qi)次(ci)ALU完成源(yuan)數(shu)(shu)據的(de)(de)邏輯(ji)運(yun)算，最后將運(yun)算結果存(cun)(cun)(cun)(cun)入寄(ji)(ji)(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中。控(kong)制器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)由(you)程(cheng)序計數(shu)(shu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、指(zhi)令寄(ji)(ji)(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、指(zhi)令譯(yi)碼(ma)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、時序發生(sheng)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)操作控(kong)制器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng)構(gou)成，是(shi)一個下達命(ming)令的(de)(de)“組織”，用于協調整個系統各(ge)部分(fen)之間的(de)(de)運(yun)作。寄(ji)(ji)(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)主要有累(lei)加器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)A、數(shu)(shu)據寄(ji)(ji)(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)DR、指(zhi)令寄(ji)(ji)(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)IR、指(zhi)令譯(yi)碼(ma)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)ID、程(cheng)序計數(shu)(shu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)PC、地(di)址(zhi)寄(ji)(ji)(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)AR等(deng)。
在微(wei)處理器內部運(yun)算器、控制器、寄存(cun)器之間是(shi)相互(hu)連接的，由控制器向各(ge)部分(fen)發布(bu)操(cao)作命(ming)令，運(yun)算器接到命(ming)令后進行(xing)相應(ying)運(yun)算，并將(jiang)運(yun)算后結果存(cun)入相應(ying)的寄存(cun)器中(zhong)。
2、單片機的應用范圍
單片機現已滲(shen)透到(dao)我(wo)們日常生活中的各個領域(yu)，小到(dao)家用電器、儀(yi)器儀(yi)表，大到(dao)醫(yi)療器械、航空航天，無不(bu)存在(zai)著單片機的身(shen)影：
（1）在儀(yi)(yi)器(qi)儀(yi)(yi)表領域(yu)，一旦采(cai)用單(dan)片機對其進(jin)行控(kong)制，便使得儀(yi)(yi)器(qi)儀(yi)(yi)表變得數字化、智能(neng)化、微型(xing)化，且(qie)其功能(neng)更加強大。
（2）在家用電(dian)器領域，已廣(guang)泛實現了家用電(dian)器的單片機控制，如電(dian)飯煲、電(dian)冰(bing)箱(xiang)、空調(diao)、彩電(dian)、音響等等。
（3）在網絡(luo)通(tong)(tong)信(xin)領(ling)域，手機(ji)、小型程控交換(huan)機(ji)、樓(lou)宇(yu)自動通(tong)(tong)信(xin)呼叫(jiao)系統(tong)等(deng)等(deng)都已(yi)實現了單(dan)片機(ji)控制，且單(dan)片機(ji)普遍具備(bei)通(tong)(tong)信(xin)接口，使(shi)得通(tong)(tong)信(xin)設備(bei)可以方便地(di)與計(ji)算機(ji)之間進行(xing)數(shu)據通(tong)(tong)信(xin)。
（4）在工業控(kong)制(zhi)領域，可以使用(yong)單片機構成多種(zhong)多樣的控(kong)制(zhi)系統(tong)，如工廠流水線的智能(neng)化(hua)(hua)管理、電梯智能(neng)化(hua)(hua)控(kong)制(zhi)、各種(zhong)報警系統(tong)、與計(ji)算(suan)機聯網構成二級控(kong)制(zhi)系統(tong)等。
（5）在醫療設備領(ling)域，單片(pian)機也極大的實現(xian)了它的價值，已廣泛應用于各種(zhong)分析儀、監(jian)護儀、病床呼叫系(xi)統、醫用呼吸(xi)機等醫療設備中(zhong)。
（6）在模塊(kuai)化(hua)系(xi)統中，可利用(yong)單片(pian)機實現特(te)定(ding)功能，進(jin)行(xing)模塊(kuai)化(hua)應用(yong)，而不要求操(cao)作人員了(le)解其內(nei)部結構(gou)，這(zhe)樣做大大地(di)縮小(xiao)了(le)體積、簡(jian)化(hua)了(le)電路，也(ye)降低(di)了(le)損壞率(lv)(lv)、錯(cuo)誤率(lv)(lv)。
（7）在汽車電子領域，單(dan)片機已廣泛應用于發動機控制(zhi)(zhi)器、GPS導航系(xi)統、ABS防抱死(si)系(xi)統、制(zhi)(zhi)動系(xi)統中。
（8）除上述應用外，單片機在(zai)工商、金融(rong)、教育(yu)、物流等(deng)領域都或多或少有所應用。
二、單片機的工作過程是怎么樣的
單片機(ji)由(you)運算器(qi)、控制(zhi)器(qi)、存儲器(qi)、輸(shu)入輸(shu)出設(she)備(bei)構(gou)成，它的(de)工作過程(cheng)是(shi)一個不(bu)斷“獲(huo)取指令-分析指令-執行指令”的(de)過程(cheng)，具體的(de)過程(cheng)如(ru)下：
1、單片機的程序以一條一條指令的形式存放在程序存儲器中，單片機開始工作后，就從程(cheng)序存儲(chu)器的特定位置開始取指令(ling)。
2、然(ran)后由單片機內(nei)部的(de)(de)控(kong)制器對指(zhi)令進行分析，根據指(zhi)令要求，進行“取數(shu)(shu)、送(song)數(shu)(shu)、算(suan)術運算(suan)、邏(luo)輯運算(suan)、跳轉”等(deng)基本操(cao)(cao)作(zuo)中的(de)(de)一種(zhong)或幾(ji)種(zhong)，這些操(cao)(cao)作(zuo)都在一個規定的(de)(de)周(zhou)期中完成。
3、執(zhi)行(xing)(xing)完(wan)這些操作以后，到下一(yi)(yi)個存(cun)儲(chu)器單元中取(qu)指令，重復剛(gang)才的操作（當然(ran)，這些要執(zhi)行(xing)(xing)的操作具體內容可能跟上一(yi)(yi)次不(bu)一(yi)(yi)樣(yang)了），如此不(bu)斷重復，直(zhi)到斷電為止。
