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(shi)(shi)完成(cheng)某(mou)一個(ge)邏(luo)輯功(gong)能的(de)芯片(pian)，而是(shi)(shi)把一個(ge)計算(suan)機(ji)系統(tong)集成(cheng)到一個(ge)芯片(pian)上，相當于一個(ge)微(wei)型的(de)計算(suan)機(ji)。很多(duo)朋友(you)可能聽(ting)過單片(pian)機(ji)，但(dan)對單片(pian)機(ji)不太了解(jie)，下面為大家(jia)介紹一下單片(pian)機(ji)的(de)工作原(yuan)理(li)以(yi)及應用范(fan)圍：
1、單片機的原理
單(dan)片機主要由(you)(you)運(yun)算器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、控制器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和寄(ji)(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)三大部分(fen)構(gou)成。其中，運(yun)算器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)由(you)(you)算術(shu)邏輯單(dan)元（ALU）、累(lei)加器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、寄(ji)(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等構(gou)成，首(shou)先累(lei)加器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和寄(ji)(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)向ALU輸入兩個8位(wei)源(yuan)數(shu)據，其次ALU完成源(yuan)數(shu)據的(de)(de)邏輯運(yun)算，最后將運(yun)算結果存(cun)(cun)(cun)入寄(ji)(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中。控制器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)由(you)(you)程(cheng)(cheng)序(xu)計(ji)(ji)數(shu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、指(zhi)(zhi)令(ling)(ling)寄(ji)(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、指(zhi)(zhi)令(ling)(ling)譯(yi)(yi)碼器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、時序(xu)發(fa)生器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和操作控制器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等構(gou)成，是(shi)一(yi)個下達命令(ling)(ling)的(de)(de)“組織”，用于協調整個系統(tong)各(ge)部分(fen)之間(jian)的(de)(de)運(yun)作。寄(ji)(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)主要有累(lei)加器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)A、數(shu)據寄(ji)(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)DR、指(zhi)(zhi)令(ling)(ling)寄(ji)(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)IR、指(zhi)(zhi)令(ling)(ling)譯(yi)(yi)碼器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)ID、程(cheng)(cheng)序(xu)計(ji)(ji)數(shu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)PC、地址寄(ji)(ji)(ji)存(cun)(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)AR等。
在微(wei)處理器(qi)內部運算器(qi)、控(kong)制器(qi)、寄存器(qi)之間是相(xiang)互連(lian)接的，由控(kong)制器(qi)向各部分(fen)發(fa)布操作(zuo)命令(ling)，運算器(qi)接到(dao)命令(ling)后(hou)進行相(xiang)應(ying)運算，并(bing)將運算后(hou)結果(guo)存入相(xiang)應(ying)的寄存器(qi)中。
2、單片機的應用范圍
單片機現已滲透到(dao)我(wo)們日常生活中的各(ge)個領(ling)域，小到(dao)家用電器、儀(yi)器儀(yi)表(biao)，大到(dao)醫療器械、航空航天，無不存在著單片機的身影：
（1）在儀器儀表領(ling)域，一旦(dan)采用單片機對其進行控制，便(bian)使得儀器儀表變得數字(zi)化、智能(neng)化、微型化，且其功能(neng)更(geng)加強大。
（2）在家用電器領域，已廣泛實(shi)現(xian)了家用電器的單片機控制，如電飯煲、電冰箱(xiang)、空(kong)調、彩(cai)電、音響等等。
（3）在(zai)網(wang)絡通(tong)信領(ling)域(yu)，手機、小型程(cheng)控交換機、樓宇(yu)自(zi)動通(tong)信呼叫系統等等都(dou)已實現(xian)了單片機控制，且單片機普(pu)遍(bian)具備通(tong)信接口，使得(de)通(tong)信設備可以方便(bian)地與計算機之間進(jin)行數據通(tong)信。
（4）在工(gong)業控制(zhi)(zhi)(zhi)領域(yu)，可以使用單片機構成(cheng)多(duo)種多(duo)樣的(de)控制(zhi)(zhi)(zhi)系統(tong)，如工(gong)廠(chang)流水(shui)線的(de)智能化管理、電(dian)梯智能化控制(zhi)(zhi)(zhi)、各(ge)種報(bao)警系統(tong)、與計算(suan)機聯網(wang)構成(cheng)二級(ji)控制(zhi)(zhi)(zhi)系統(tong)等。
（5）在醫療設備領域(yu)，單片機(ji)也極(ji)大的實現了它的價值，已(yi)廣(guang)泛應用于各種分析儀、監護儀、病床呼叫系統、醫用呼吸(xi)機(ji)等醫療設備中。
（6）在模塊化(hua)(hua)系統中，可利用(yong)單(dan)片(pian)機實現特定功能，進行模塊化(hua)(hua)應用(yong)，而不要求操作人員了(le)(le)解其(qi)內部(bu)結構，這樣做大大地縮小了(le)(le)體積、簡化(hua)(hua)了(le)(le)電(dian)路，也降低了(le)(le)損壞率、錯誤率。
（7）在汽車(che)電子領域，單片機已廣泛(fan)應用于發(fa)動(dong)機控制器、GPS導(dao)航系統、ABS防抱死系統、制動(dong)系統中。
（8）除上述應用(yong)外，單片(pian)機在工商、金融、教育(yu)、物流等領域都(dou)或(huo)多或(huo)少有所應用(yong)。
二、單片機的工作過程是怎么樣的
單(dan)片機(ji)由運算器(qi)(qi)、控(kong)制器(qi)(qi)、存儲(chu)器(qi)(qi)、輸入輸出設備(bei)構成(cheng)，它的(de)工作(zuo)過程(cheng)是一個不斷(duan)“獲取指(zhi)令-分析指(zhi)令-執行指(zhi)令”的(de)過程(cheng)，具體(ti)的(de)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，單片機開始(shi)工作(zuo)后，就從程序存(cun)儲器的特定位(wei)置開始(shi)取指令。
2、然(ran)后由單片機(ji)內部(bu)的(de)控制器(qi)對指(zhi)令進(jin)行(xing)分析，根據指(zhi)令要求，進(jin)行(xing)“取(qu)數、送數、算(suan)術(shu)運(yun)算(suan)、邏輯運(yun)算(suan)、跳轉”等基本(ben)操(cao)(cao)作中(zhong)的(de)一(yi)種或(huo)幾種，這些(xie)操(cao)(cao)作都在一(yi)個(ge)規(gui)定的(de)周期中(zhong)完成(cheng)。
3、執(zhi)行完這些操作(zuo)(zuo)(zuo)以后，到(dao)下一(yi)個存儲器單(dan)元(yuan)中(zhong)取(qu)指令，重復(fu)剛(gang)才的(de)操作(zuo)(zuo)(zuo)（當(dang)然，這些要執(zhi)行的(de)操作(zuo)(zuo)(zuo)具(ju)體內容可能跟(gen)上一(yi)次不一(yi)樣了(le)），如此不斷(duan)(duan)重復(fu)，直到(dao)斷(duan)(duan)電為止。
