一、單片機原理及應用范圍
單(dan)片(pian)機(ji)又稱單(dan)片(pian)微控制器，它不(bu)是完成(cheng)(cheng)某(mou)一(yi)個(ge)邏輯功能(neng)的(de)芯片(pian)，而(er)是把(ba)一(yi)個(ge)計算(suan)機(ji)系(xi)統集成(cheng)(cheng)到一(yi)個(ge)芯片(pian)上(shang)，相當于(yu)一(yi)個(ge)微型(xing)的(de)計算(suan)機(ji)。很多(duo)朋友(you)可能(neng)聽過單(dan)片(pian)機(ji)，但對單(dan)片(pian)機(ji)不(bu)太了解，下面為大家介紹一(yi)下單(dan)片(pian)機(ji)的(de)工作原理以(yi)及應用范圍(wei)：
1、單片機的原理
單(dan)(dan)片機(ji)主(zhu)要由運(yun)算(suan)(suan)(suan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、控制器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和寄(ji)(ji)存(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)三大部(bu)(bu)分(fen)(fen)構(gou)成(cheng)。其中，運(yun)算(suan)(suan)(suan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)由算(suan)(suan)(suan)術邏輯(ji)(ji)單(dan)(dan)元（ALU）、累加(jia)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、寄(ji)(ji)存(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等構(gou)成(cheng)，首先累加(jia)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和寄(ji)(ji)存(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)向ALU輸入(ru)兩個(ge)8位源數(shu)據(ju)，其次(ci)ALU完成(cheng)源數(shu)據(ju)的邏輯(ji)(ji)運(yun)算(suan)(suan)(suan)，最后將(jiang)運(yun)算(suan)(suan)(suan)結果存(cun)(cun)入(ru)寄(ji)(ji)存(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中。控制器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)由程序(xu)(xu)計數(shu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、指(zhi)令(ling)(ling)(ling)(ling)寄(ji)(ji)存(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、指(zhi)令(ling)(ling)(ling)(ling)譯碼器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、時(shi)序(xu)(xu)發生(sheng)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和操作控制器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等構(gou)成(cheng)，是一個(ge)下達命令(ling)(ling)(ling)(ling)的“組織(zhi)”，用于協調整個(ge)系統各部(bu)(bu)分(fen)(fen)之間的運(yun)作。寄(ji)(ji)存(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)主(zhu)要有累加(jia)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)A、數(shu)據(ju)寄(ji)(ji)存(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)DR、指(zhi)令(ling)(ling)(ling)(ling)寄(ji)(ji)存(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)IR、指(zhi)令(ling)(ling)(ling)(ling)譯碼器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)ID、程序(xu)(xu)計數(shu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)PC、地址寄(ji)(ji)存(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)AR等。
在微處理器(qi)(qi)內部(bu)運算器(qi)(qi)、控制器(qi)(qi)、寄(ji)存器(qi)(qi)之間是相(xiang)互連接的，由控制器(qi)(qi)向(xiang)各部(bu)分發布操作命令(ling)，運算器(qi)(qi)接到命令(ling)后進行相(xiang)應運算，并將運算后結果存入(ru)相(xiang)應的寄(ji)存器(qi)(qi)中。
2、單片機的應用范圍
單片機現已(yi)滲(shen)透到(dao)我(wo)們(men)日常(chang)生(sheng)活中的(de)各個領域，小到(dao)家(jia)用電(dian)器(qi)(qi)、儀(yi)器(qi)(qi)儀(yi)表，大到(dao)醫療(liao)器(qi)(qi)械、航空航天，無不存在著單片機的(de)身影(ying)：
（1）在儀器儀表領域(yu)，一旦(dan)采用單片機對(dui)其(qi)進行控制，便(bian)使得儀器儀表變得數字化、智能(neng)化、微型化，且(qie)其(qi)功能(neng)更(geng)加強(qiang)大。
（2）在家用電(dian)(dian)器領域，已廣泛(fan)實(shi)現了家用電(dian)(dian)器的單片機控(kong)制，如電(dian)(dian)飯煲、電(dian)(dian)冰箱、空調、彩(cai)電(dian)(dian)、音響(xiang)等等。
（3）在網絡通信領域，手機(ji)(ji)、小型(xing)程(cheng)控交換機(ji)(ji)、樓宇(yu)自動通信呼叫系統(tong)等等都(dou)已實現了單片機(ji)(ji)控制，且單片機(ji)(ji)普遍具備通信接口，使得通信設備可以方便地與計算(suan)機(ji)(ji)之間進行(xing)數據通信。
（4）在工(gong)業控制(zhi)領(ling)域，可(ke)以使用單(dan)片機(ji)構成多(duo)種(zhong)多(duo)樣的控制(zhi)系(xi)統(tong)，如工(gong)廠流(liu)水線(xian)的智能化(hua)管理、電(dian)梯(ti)智能化(hua)控制(zhi)、各種(zhong)報警系(xi)統(tong)、與計(ji)算機(ji)聯網構成二級控制(zhi)系(xi)統(tong)等。
（5）在醫(yi)療設備(bei)領域(yu)，單(dan)片機也極大的(de)實現了它的(de)價值(zhi)，已廣泛應用(yong)于各(ge)種分析儀(yi)、監護儀(yi)、病(bing)床呼叫系統、醫(yi)用(yong)呼吸機等醫(yi)療設備(bei)中。
（6）在(zai)模塊化(hua)系統中，可利用(yong)單片(pian)機實現(xian)特定功能，進行(xing)模塊化(hua)應用(yong)，而(er)不(bu)要求操作人員了解(jie)其內(nei)部結構，這樣(yang)做大(da)大(da)地縮小(xiao)了體積、簡(jian)化(hua)了電路(lu)，也降低了損(sun)壞率、錯(cuo)誤率。
（7）在汽車電子領域(yu)，單片機已(yi)廣泛應用于(yu)發動(dong)(dong)機控(kong)制(zhi)器(qi)、GPS導(dao)航系(xi)統(tong)、ABS防抱死系(xi)統(tong)、制(zhi)動(dong)(dong)系(xi)統(tong)中。
（8）除上述應用外，單片機在工商、金(jin)融、教育、物流等領域都或多或少有所應用。
二、單片機的工作過程是怎么樣的
單片機由運算器(qi)、控制(zhi)器(qi)、存儲(chu)器(qi)、輸入輸出設備構成，它(ta)的工(gong)作過程是(shi)一個不斷“獲取指令(ling)-分(fen)析指令(ling)-執(zhi)行指令(ling)”的過程，具體的過程如(ru)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(kai)始工作后，就從(cong)程(cheng)序存儲器的(de)特定位置開(kai)始取指令。
2、然后由單片(pian)機內部(bu)的(de)控制器對指(zhi)(zhi)令進行(xing)分析(xi)，根(gen)據(ju)指(zhi)(zhi)令要求，進行(xing)“取數(shu)、送數(shu)、算(suan)(suan)術運算(suan)(suan)、邏輯運算(suan)(suan)、跳轉”等基本(ben)操作中(zhong)的(de)一種或(huo)幾種，這些(xie)操作都在一個規定的(de)周期中(zhong)完成。
3、執行完這些操作(zuo)(zuo)以后(hou)，到下一個(ge)存儲器單元中(zhong)取指令，重復剛才的(de)(de)操作(zuo)(zuo)（當然，這些要(yao)執行的(de)(de)操作(zuo)(zuo)具體內(nei)容可能跟上一次(ci)不一樣了），如此(ci)不斷重復，直到斷電為止。
