一、單片機原理及應用范圍
單片(pian)機(ji)又稱單片(pian)微(wei)控制(zhi)器，它不是完成某一(yi)(yi)個(ge)(ge)邏輯(ji)功能(neng)的芯片(pian)，而是把一(yi)(yi)個(ge)(ge)計算機(ji)系(xi)統(tong)集成到一(yi)(yi)個(ge)(ge)芯片(pian)上(shang)，相(xiang)當于(yu)一(yi)(yi)個(ge)(ge)微(wei)型的計算機(ji)。很多朋友可能(neng)聽過單片(pian)機(ji)，但對(dui)單片(pian)機(ji)不太了解，下面為(wei)大家介紹一(yi)(yi)下單片(pian)機(ji)的工(gong)作原理以及應用范圍：
1、單片機的原理
單(dan)(dan)片機(ji)主(zhu)要由運算器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、控制器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和寄(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)三大部分構成(cheng)(cheng)。其(qi)中，運算器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)由算術邏(luo)(luo)輯單(dan)(dan)元(yuan)（ALU）、累(lei)加(jia)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、寄(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng)構成(cheng)(cheng)，首先(xian)累(lei)加(jia)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和寄(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)向ALU輸入兩(liang)個8位源(yuan)數(shu)(shu)據，其(qi)次ALU完(wan)成(cheng)(cheng)源(yuan)數(shu)(shu)據的(de)邏(luo)(luo)輯運算，最(zui)后將運算結果存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)入寄(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中。控制器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)由程(cheng)序計(ji)數(shu)(shu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、指(zhi)令寄(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、指(zhi)令譯碼器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、時(shi)序發生(sheng)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和操作(zuo)控制器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng)構成(cheng)(cheng)，是一(yi)個下達命令的(de)“組織”，用于(yu)協調整(zheng)個系統各部分之(zhi)間的(de)運作(zuo)。寄(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)主(zhu)要有累(lei)加(jia)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)A、數(shu)(shu)據寄(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)DR、指(zhi)令寄(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)IR、指(zhi)令譯碼器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)ID、程(cheng)序計(ji)數(shu)(shu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)PC、地址寄(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)AR等(deng)。
在微(wei)處理(li)器(qi)內部運(yun)算器(qi)、控制(zhi)器(qi)、寄存(cun)(cun)器(qi)之間是(shi)相(xiang)(xiang)互連接(jie)的(de)，由(you)控制(zhi)器(qi)向各部分發(fa)布操作命令，運(yun)算器(qi)接(jie)到命令后進行相(xiang)(xiang)應運(yun)算，并(bing)將(jiang)運(yun)算后結果(guo)存(cun)(cun)入(ru)相(xiang)(xiang)應的(de)寄存(cun)(cun)器(qi)中。
2、單片機的應用范圍
單片機現已滲透到我(wo)們日常生(sheng)活中的各個領域，小到家用電器、儀(yi)器儀(yi)表，大到醫療(liao)器械、航(hang)空航(hang)天，無不存在(zai)著單片機的身(shen)影：
（1）在儀器儀表領域，一旦采用單片機對其進(jin)行(xing)控制，便使得儀器儀表變得數字化、智能化、微(wei)型化，且其功能更加(jia)強大。
（2）在家用(yong)電器領域，已廣泛實(shi)現了家用(yong)電器的單片(pian)機控制，如電飯煲、電冰箱、空調、彩電、音響等等。
（3）在(zai)網絡通(tong)信(xin)領(ling)域(yu)，手機(ji)(ji)、小型程(cheng)控交(jiao)換機(ji)(ji)、樓宇(yu)自動(dong)通(tong)信(xin)呼叫系統等等都已(yi)實現了單(dan)片機(ji)(ji)控制(zhi)，且單(dan)片機(ji)(ji)普遍(bian)具(ju)備通(tong)信(xin)接口，使得通(tong)信(xin)設備可以方便地與計算機(ji)(ji)之(zhi)間(jian)進行數據(ju)通(tong)信(xin)。
（4）在工(gong)業控制(zhi)領域，可以(yi)使(shi)用單片機構成(cheng)多(duo)種多(duo)樣的控制(zhi)系統(tong)，如工(gong)廠流水線的智能(neng)化(hua)管理、電梯智能(neng)化(hua)控制(zhi)、各(ge)種報警系統(tong)、與計算(suan)機聯網構成(cheng)二級控制(zhi)系統(tong)等。
（5）在醫(yi)療設備領域，單(dan)片機也極大(da)的實現了它(ta)的價(jia)值，已廣泛應用于(yu)各種分析儀(yi)、監護儀(yi)、病床呼叫系統(tong)、醫(yi)用呼吸機等(deng)醫(yi)療設備中。
（6）在(zai)模塊(kuai)化系統中，可利用單片(pian)機實現特定功能，進行模塊(kuai)化應用，而不要求操作人員了(le)解其(qi)內部結構，這樣(yang)做大(da)大(da)地縮(suo)小了(le)體積、簡化了(le)電路，也降低了(le)損壞率、錯(cuo)誤(wu)率。
（7）在汽車電子領域，單片機已廣泛應用于發(fa)動機控制器、GPS導航(hang)系(xi)統、ABS防抱(bao)死(si)系(xi)統、制動系(xi)統中。
（8）除上述應(ying)(ying)用外，單片(pian)機(ji)在(zai)工商(shang)、金(jin)融、教育(yu)、物(wu)流等(deng)領(ling)域都或多或少有所應(ying)(ying)用。
二、單片機的工作過程是怎么樣的
單片(pian)機由(you)運算器(qi)、控制(zhi)器(qi)、存儲器(qi)、輸(shu)(shu)入輸(shu)(shu)出設備(bei)構成，它的工作過程(cheng)是一(yi)個不斷“獲取指令-分析(xi)指令-執行(xing)指令”的過程(cheng)，具體(ti)的過程(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)始(shi)工作后(hou)，就從(cong)程序存儲器的特定位置開(kai)始(shi)取(qu)指令。
2、然(ran)后由單片機(ji)內部的(de)(de)控制器對指(zhi)令進行(xing)(xing)分析，根據指(zhi)令要求，進行(xing)(xing)“取數、送數、算術運算、邏(luo)輯運算、跳(tiao)轉”等基本操作中的(de)(de)一(yi)種或幾種，這(zhe)些(xie)操作都在(zai)一(yi)個(ge)規(gui)定的(de)(de)周期中完成。
3、執行(xing)完這些操(cao)作以后，到下一(yi)個存儲器(qi)單(dan)元中取指令，重復(fu)剛才(cai)的操(cao)作（當然，這些要(yao)執行(xing)的操(cao)作具體內(nei)容(rong)可能跟上一(yi)次不(bu)(bu)一(yi)樣(yang)了），如此不(bu)(bu)斷重復(fu)，直到斷電為止。
