一、單片機原理及應用范圍
單(dan)片(pian)機(ji)又稱(cheng)單(dan)片(pian)微(wei)控制器，它不是(shi)完成某一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)邏輯功能的(de)芯片(pian)，而是(shi)把(ba)一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)計算機(ji)系統集成到一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)芯片(pian)上，相(xiang)當于一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)微(wei)型的(de)計算機(ji)。很多朋友可(ke)能聽過單(dan)片(pian)機(ji)，但對(dui)單(dan)片(pian)機(ji)不太(tai)了解，下面為大家介紹一(yi)(yi)(yi)下單(dan)片(pian)機(ji)的(de)工作原(yuan)理(li)以及應用范圍(wei)：
1、單片機的原理
單片機主(zhu)要(yao)由(you)運算器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和寄(ji)存(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)三大部分構(gou)成。其中，運算器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)由(you)算術邏輯單元（ALU）、累加器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、寄(ji)存(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等構(gou)成，首先累加器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和寄(ji)存(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)向ALU輸入兩(liang)個(ge)8位源(yuan)數據，其次(ci)ALU完成源(yuan)數據的邏輯運算，最后將運算結(jie)果存(cun)入寄(ji)存(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中。控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)由(you)程序計數器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、指(zhi)令(ling)(ling)(ling)寄(ji)存(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、指(zhi)令(ling)(ling)(ling)譯(yi)碼器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、時序發生器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和操作控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等構(gou)成，是一個(ge)下達(da)命(ming)令(ling)(ling)(ling)的“組織(zhi)”，用于協調整個(ge)系統各(ge)部分之間的運作。寄(ji)存(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)主(zhu)要(yao)有(you)累加器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)A、數據寄(ji)存(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)DR、指(zhi)令(ling)(ling)(ling)寄(ji)存(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)IR、指(zhi)令(ling)(ling)(ling)譯(yi)碼器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)ID、程序計數器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)PC、地址寄(ji)存(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)AR等。
在微處(chu)理器(qi)內部運(yun)算器(qi)、控(kong)制器(qi)、寄存器(qi)之間是相互連接的，由控(kong)制器(qi)向各部分發布操作命令(ling)，運(yun)算器(qi)接到命令(ling)后(hou)進(jin)行相應運(yun)算，并將運(yun)算后(hou)結果存入相應的寄存器(qi)中(zhong)。
2、單片機的應用范圍
單(dan)片(pian)機現已滲透到我們日常生活中的(de)各(ge)個(ge)領域，小到家用(yong)電(dian)器(qi)(qi)、儀(yi)器(qi)(qi)儀(yi)表(biao)，大到醫(yi)療器(qi)(qi)械、航空航天，無(wu)不存在著單(dan)片(pian)機的(de)身影(ying)：
（1）在儀器儀表(biao)領域，一(yi)旦采用(yong)單(dan)片機對其(qi)進行控(kong)制，便使得儀器儀表(biao)變(bian)得數字化(hua)、智(zhi)能化(hua)、微型化(hua)，且(qie)其(qi)功能更加(jia)強大。
（2）在家用電(dian)(dian)器領域(yu)，已(yi)廣泛實現了家用電(dian)(dian)器的單片機(ji)控制，如電(dian)(dian)飯煲(bao)、電(dian)(dian)冰(bing)箱、空調、彩電(dian)(dian)、音響等(deng)等(deng)。
（3）在(zai)網絡通(tong)信(xin)(xin)領域(yu)，手機、小型程控(kong)交換機、樓宇自動通(tong)信(xin)(xin)呼叫系統等等都已實現了單(dan)片機控(kong)制，且單(dan)片機普遍具備(bei)通(tong)信(xin)(xin)接口，使得通(tong)信(xin)(xin)設(she)備(bei)可以方(fang)便(bian)地與(yu)計算機之間進(jin)行數據(ju)通(tong)信(xin)(xin)。
（4）在工業(ye)控(kong)(kong)制(zhi)領域，可以使(shi)用單片(pian)機構成(cheng)(cheng)多種(zhong)多樣的控(kong)(kong)制(zhi)系統(tong)(tong)，如工廠流水線的智(zhi)能化管(guan)理(li)、電梯智(zhi)能化控(kong)(kong)制(zhi)、各種(zhong)報警系統(tong)(tong)、與計(ji)算機聯網構成(cheng)(cheng)二級控(kong)(kong)制(zhi)系統(tong)(tong)等。
（5）在(zai)醫療設備領(ling)域，單片機也極(ji)大(da)的(de)實(shi)現了它的(de)價值，已廣泛應用于各種分析儀、監護儀、病(bing)床呼叫系(xi)統、醫用呼吸機等醫療設備中。
（6）在(zai)模塊化(hua)系統中，可利(li)用(yong)單(dan)片機實現(xian)特定功能，進(jin)行模塊化(hua)應用(yong)，而不要(yao)求(qiu)操作人(ren)員了(le)解其(qi)內部結構(gou)，這樣做大大地縮(suo)小了(le)體積、簡(jian)化(hua)了(le)電路，也降低了(le)損壞率(lv)、錯誤(wu)率(lv)。
（7）在汽車電子領(ling)域，單(dan)片機已廣泛應用于發動(dong)機控制(zhi)器、GPS導航系統、ABS防抱死(si)系統、制(zhi)動(dong)系統中。
（8）除上述(shu)應(ying)用外，單片機在工商、金融、教育、物(wu)流等領域都或多或少有所應(ying)用。
二、單片機的工作過程是怎么樣的
單片機由運算器(qi)、控制器(qi)、存儲器(qi)、輸入輸出設備構(gou)成，它的工作過(guo)程是(shi)一個不斷“獲取指令(ling)-分析(xi)指令(ling)-執行指令(ling)”的過(guo)程，具體(ti)的過(guo)程如下(xia)：
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(gong)作后，就從程序存儲器的特定位置(zhi)開始(shi)取指令。
2、然后由單片機內(nei)部的控制器對指令進(jin)行分(fen)析，根據(ju)指令要求，進(jin)行“取數、送數、算術運(yun)算、邏輯運(yun)算、跳(tiao)轉”等基本操作(zuo)中(zhong)的一種或幾(ji)種，這些(xie)操作(zuo)都在一個規定(ding)的周期中(zhong)完成。
3、執行完這些操(cao)作以后，到下一(yi)個(ge)存儲器單元中取(qu)指令，重(zhong)復剛才的(de)操(cao)作（當然，這些要(yao)執行的(de)操(cao)作具體內(nei)容可能(neng)跟上一(yi)次(ci)不(bu)一(yi)樣了），如此不(bu)斷重(zhong)復，直到斷電為止。
