单片机是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。

1.单片机是什么

单片机是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域的广泛应用。从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的32位300M的高速单片机。

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2.单片机原理

单片机主要由运算器、控制器和寄存器三大部分构成。其中,运算器由算术逻辑单元(ALU)、累加器、寄存器等构成,首先累加器和寄存器向ALU输入两个8位源数据,其次ALU完成源数据的逻辑运算,最后将运算结果存入寄存器中;控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等构成,是一个下达命令的“组织”,用于协调整个系统各部分之间的运作;寄存器主要有累加器A、数据寄存器DR、指令寄存器IR、指令译码器ID、程序计数器PC、地址寄存器AR等。

在微处理器内部运算器、控制器、寄存器之间是相互连接的,由控制器向各部分发布操作命令,运算器接到命令后进行相应运算,并将运算后结果存入相应的寄存器中。

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3.单片机的应用

(1)在仪器仪表领域,一旦采用单片机对其进行控制,便使得仪器仪表变得数字化、智能化、微型化,且其功能更加强大;

(2)在家用电器领域,已广泛实现了家用电器的单片机控制,如电饭煲、电冰箱、空调、彩电、音响等等;

(3)在网络通信领域,手机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统等等都已实现了单片机控制,且单片机普遍具备通信接口,使得通信设备可以方便地与计算机之间进行数据通信;

(4)在工业控制领域,可以使用单片机构成多种多样的控制系统,如工厂流水线的智能化管理、电梯智能化控制、各种报警系统、与计算机联网构成二级控制系统等;

(5)在医疗设备领域,单片机也极大的实现了它的价值,已广泛应用于各种分析仪、监护仪、病床呼叫系统、医用呼吸机等医疗设备中。

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