一、單片機原理及應用范圍
單片(pian)機(ji)又稱單片(pian)微控制器，它不(bu)是完成某一(yi)個(ge)邏(luo)輯功能的(de)芯片(pian)，而是把(ba)一(yi)個(ge)計(ji)算(suan)(suan)機(ji)系(xi)統集成到一(yi)個(ge)芯片(pian)上，相當(dang)于一(yi)個(ge)微型(xing)的(de)計(ji)算(suan)(suan)機(ji)。很多朋友可能聽過單片(pian)機(ji)，但對(dui)單片(pian)機(ji)不(bu)太了解，下面為大家(jia)介紹一(yi)下單片(pian)機(ji)的(de)工(gong)作原理以(yi)及應用范圍：
1、單片機的原理
單片(pian)機主要(yao)由(you)運算(suan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和寄(ji)(ji)(ji)存(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)三大(da)部分構成(cheng)。其中，運算(suan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)由(you)算(suan)術邏(luo)輯單元（ALU）、累加(jia)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、寄(ji)(ji)(ji)存(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等構成(cheng)，首先累加(jia)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和寄(ji)(ji)(ji)存(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)向ALU輸入兩個(ge)8位源數據(ju)(ju)，其次ALU完成(cheng)源數據(ju)(ju)的邏(luo)輯運算(suan)，最后將運算(suan)結果存(cun)入寄(ji)(ji)(ji)存(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中。控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)由(you)程序計數器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、指(zhi)(zhi)令(ling)寄(ji)(ji)(ji)存(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、指(zhi)(zhi)令(ling)譯(yi)碼器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、時序發生(sheng)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和操作(zuo)控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等構成(cheng)，是(shi)一(yi)個(ge)下達命(ming)令(ling)的“組(zu)織(zhi)”，用于協調整個(ge)系統各部分之間的運作(zuo)。寄(ji)(ji)(ji)存(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)主要(yao)有累加(jia)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)A、數據(ju)(ju)寄(ji)(ji)(ji)存(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)DR、指(zhi)(zhi)令(ling)寄(ji)(ji)(ji)存(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)IR、指(zhi)(zhi)令(ling)譯(yi)碼器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)ID、程序計數器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)PC、地址寄(ji)(ji)(ji)存(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)AR等。
在微處理(li)器(qi)(qi)內部運(yun)(yun)算(suan)器(qi)(qi)、控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)、寄(ji)存器(qi)(qi)之間(jian)是相(xiang)(xiang)互連(lian)接(jie)的(de)，由控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)向各部分發布操作命(ming)令，運(yun)(yun)算(suan)器(qi)(qi)接(jie)到命(ming)令后(hou)進行相(xiang)(xiang)應運(yun)(yun)算(suan)，并將運(yun)(yun)算(suan)后(hou)結果存入相(xiang)(xiang)應的(de)寄(ji)存器(qi)(qi)中。
2、單片機的應用范圍
單(dan)片(pian)機(ji)現已滲透到(dao)我們日常生活中的各個領(ling)域，小(xiao)到(dao)家(jia)用(yong)電器、儀器儀表，大(da)到(dao)醫(yi)療(liao)器械、航空(kong)航天，無(wu)不存在著(zhu)單(dan)片(pian)機(ji)的身影：
（1）在儀器儀表領域(yu)，一旦采用單(dan)片機對其進行控制，便使得儀器儀表變得數字(zi)化(hua)、智(zhi)能化(hua)、微型化(hua)，且其功能更加強大。
（2）在家用(yong)電(dian)(dian)器領域，已(yi)廣泛實現(xian)了家用(yong)電(dian)(dian)器的單片(pian)機(ji)控制，如(ru)電(dian)(dian)飯煲、電(dian)(dian)冰箱、空調、彩電(dian)(dian)、音響等等。
（3）在(zai)網絡通(tong)信領域，手機(ji)(ji)、小型程控(kong)交換(huan)機(ji)(ji)、樓宇自動通(tong)信呼叫系統等等都已實現了單片機(ji)(ji)控(kong)制(zhi)，且(qie)單片機(ji)(ji)普遍(bian)具備通(tong)信接口，使得通(tong)信設備可以方便地與計(ji)算機(ji)(ji)之間進行(xing)數據(ju)通(tong)信。
（4）在工(gong)業(ye)控(kong)制(zhi)(zhi)領(ling)域，可以使用單片(pian)機構(gou)成(cheng)多(duo)種(zhong)多(duo)樣的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)系統，如(ru)工(gong)廠流水線的(de)智(zhi)能化(hua)管理、電梯智(zhi)能化(hua)控(kong)制(zhi)(zhi)、各種(zhong)報警系統、與(yu)計算機聯網構(gou)成(cheng)二(er)級控(kong)制(zhi)(zhi)系統等。
（5）在醫(yi)療設(she)備領域，單片機也極大的實現了它(ta)的價值，已廣泛(fan)應用于各(ge)種(zhong)分析儀(yi)(yi)、監護(hu)儀(yi)(yi)、病床呼叫(jiao)系統、醫(yi)用呼吸機等醫(yi)療設(she)備中(zhong)。
（6）在模(mo)塊(kuai)化系統(tong)中，可(ke)利用單片機(ji)實現特定功(gong)能，進行模(mo)塊(kuai)化應用，而不要(yao)求操作人員了(le)解其(qi)內部(bu)結構，這樣做大大地縮小了(le)體(ti)積、簡化了(le)電路，也降低(di)了(le)損壞(huai)率、錯誤率。
（7）在汽車電子領域，單片(pian)機(ji)已廣泛應用于發動機(ji)控制器、GPS導航系統(tong)、ABS防抱死(si)系統(tong)、制動系統(tong)中。
（8）除(chu)上述(shu)應用外，單(dan)片機在工商、金融、教育、物流等領(ling)域都或(huo)(huo)多或(huo)(huo)少有所(suo)應用。
二、單片機的工作過程是怎么樣的
單片(pian)機(ji)由運算器(qi)、控制器(qi)、存儲器(qi)、輸入輸出設備構成，它的(de)工作過(guo)(guo)程(cheng)是一(yi)個不斷“獲(huo)取指(zhi)(zhi)令-分析指(zhi)(zhi)令-執(zhi)行(xing)指(zhi)(zhi)令”的(de)過(guo)(guo)程(cheng)，具體的(de)過(guo)(guo)程(cheng)如下：
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(kai)(kai)始工(gong)作后，就(jiu)從程序(xu)存儲器的特定位置開(kai)(kai)始取指令。
2、然后由單片機內部的控制器對指令進行(xing)分(fen)析，根據指令要求，進行(xing)“取數、送數、算(suan)術運算(suan)、邏輯運算(suan)、跳(tiao)轉”等基本操作(zuo)中的一種或幾種，這(zhe)些操作(zuo)都在一個規(gui)定的周期中完成。
3、執(zhi)(zhi)行完這些操作以(yi)后，到下一個存儲器單元中取指令，重(zhong)復剛才的(de)操作（當(dang)然，這些要執(zhi)(zhi)行的(de)操作具(ju)體(ti)內容可能跟上一次不一樣了），如此不斷(duan)重(zhong)復，直到斷(duan)電為止。
