1.2 单片机内部主要结构
一台能够工作的计算机要有这样几个部份构成：CPU（进行运算、控制）、RAM（数据存储）、ROM（程序存储）、输入/输出设备（例如：串行口、并行输出口等）。在个人计算机上这些部份被分成若干块芯片，安装一个称之为主板的印刷线路板上。而在单片机中，这些部份，全部被做到一块集成电路芯片中了，所以就称为单片（单芯片）机，而且有一些单片机中除了上述部份外，还集成了其它部份如A/D，D/A等。单片机内部的基本结构如图1-1所示。
计算机是数字电子计算机的简称，顾名思义，计算机既是利用电路实现数字运算的装置，任何一台计算机的计算都是在CPU（Central Processing Unit，中央处理器）中进行的，CPU同时还要实现计算机的整个工作过程控制和管理。CPU一次所能进行的数据最大长度（用二进制数来衡量）称为计算机的字长，单片机通常有4位、8位和16位这几种类型。
输入与输出接口（I/O，Input/Output Interface）是计算机与外界交换数据的通道，需要计算机处理的数据、计算机处理后的数据和控制命令（也是数字信号）都得通过I/O接口实现计算机与外部设备的交换。I/O接口可以分为两大类：并行接口和串行接口。
单片机中的存储器按作用来分，也可分为两大类：程序存储器和数据存储器。在单片机中，程序存储器通常使用只读存储器（ROM，Read Only Memory）。在ROM中存储单片机要执行的程序和常数、表格。数据存储器通常使用随机读写存储器（RAM，Random-access Memory）。在RAM中存储单片机要处理的数据、运算的中间数据和最终的结果等。
计算机是数字电子计算机的简称，顾名思义，计算机既是利用电路实现数字运算的装置，任何一台计算机的计算都是在CPU（Central Processing Unit，中央处理器）中进行的，CPU同时还要实现计算机的整个工作过程控制和管理。CPU一次所能进行的数据最大长度（用二进制数来衡量）称为计算机的字长，单片机通常有4位、8位和16位这几种类型。
输入与输出接口（I/O，Input/Output Interface）是计算机与外界交换数据的通道，需要计算机处理的数据、计算机处理后的数据和控制命令（也是数字信号）都得通过I/O接口实现计算机与外部设备的交换。I/O接口可以分为两大类：并行接口和串行接口。
单片机中的存储器按作用来分，也可分为两大类：程序存储器和数据存储器。在单片机中，程序存储器通常使用只读存储器（ROM，Read Only Memory）。在ROM中存储单片机要执行的程序和常数、表格。数据存储器通常使用随机读写存储器（RAM，Random-access Memory）。在RAM中存储单片机要处理的数据、运算的中间数据和最终的结果等。
既然单片机是数字电子计算机，单片机所能处理的信号只能是“数字”。这句话有这样几个含义：
1．单片机所能处理的信号只能是“数字”，而且只能是由“0”、“1”两种信号组成的二进制数，其它任何需要单片机处理的信号最终都必须用（也必定能够用）二进制数表示。
2．单片机所能执行的指令也只能是由“0”、“1”两种信号组成的二进制数。由二进制数表示的指令又称为机器码。由于机器码难懂不易记，人们通常采用助记符来表示单片机的指令。助记符通常都是由表示指令所完成的功能的英文单词缩略而成，因而用助记符表示单片机的指令比机器码要容易得多。参见附录1：指令说明。
3．由1、2两条可知，单片机所执行的指令和数据都是由二进制数表示的，其运算也只能采用二进制，显然，CPU中的部件也只能是存储、运算（处理）的数字电路，也就是存储器（或称为寄存器），只不过CPU中的存储器的功能不是仅仅为了存储数据，而是有点“特殊”功能，如单片机中主要完成算术、逻辑运算的寄存器――累加器（ACC，Accumulator），控制程序运行的程序计数器（PC，Program Counter），等等。所以CPU中的这些存储器又称为“特殊寄存器（或专用寄存器，Specified Register）”。
4．不仅如此，不管是并行I/O口（Parallel Port）还是串行I/O口（Serial Port），单片机也是通过读、写这些I/O口的特殊寄存器与外部电路交换数据（信息）的。
