一、單片機原理及應用范圍
單片機(ji)(ji)又稱單片微控(kong)制器，它不是(shi)完成(cheng)(cheng)某(mou)一個(ge)邏輯功能(neng)的(de)芯(xin)片，而是(shi)把一個(ge)計算機(ji)(ji)系(xi)統(tong)集成(cheng)(cheng)到一個(ge)芯(xin)片上，相當于(yu)一個(ge)微型的(de)計算機(ji)(ji)。很多朋友可能(neng)聽過單片機(ji)(ji)，但對單片機(ji)(ji)不太了解(jie)，下(xia)面為(wei)大家介紹一下(xia)單片機(ji)(ji)的(de)工(gong)作原理以及(ji)應(ying)用范圍：
1、單片機的原理
單(dan)片機主要由運(yun)算(suan)(suan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、控(kong)制器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和寄(ji)(ji)存(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)三(san)大部(bu)分(fen)構(gou)成(cheng)。其中，運(yun)算(suan)(suan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)由算(suan)(suan)術邏輯單(dan)元(yuan)（ALU）、累(lei)加器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、寄(ji)(ji)存(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng)構(gou)成(cheng)，首先累(lei)加器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和寄(ji)(ji)存(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)向ALU輸(shu)入(ru)兩(liang)個8位源數(shu)據，其次ALU完(wan)成(cheng)源數(shu)據的(de)邏輯運(yun)算(suan)(suan)，最后將運(yun)算(suan)(suan)結果(guo)存(cun)(cun)入(ru)寄(ji)(ji)存(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中。控(kong)制器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)由程序(xu)(xu)計數(shu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、指令(ling)(ling)寄(ji)(ji)存(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、指令(ling)(ling)譯碼(ma)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、時序(xu)(xu)發生器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和操作(zuo)(zuo)控(kong)制器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)等(deng)構(gou)成(cheng)，是(shi)一(yi)個下達命(ming)令(ling)(ling)的(de)“組織”，用于協調整個系統各部(bu)分(fen)之(zhi)間的(de)運(yun)作(zuo)(zuo)。寄(ji)(ji)存(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)主要有(you)累(lei)加器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)A、數(shu)據寄(ji)(ji)存(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)DR、指令(ling)(ling)寄(ji)(ji)存(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)IR、指令(ling)(ling)譯碼(ma)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)ID、程序(xu)(xu)計數(shu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)PC、地(di)址寄(ji)(ji)存(cun)(cun)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)AR等(deng)。
在微處理器(qi)(qi)內部運(yun)算器(qi)(qi)、控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)(qi)、寄存(cun)器(qi)(qi)之間是相(xiang)互連接的(de)，由控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)(qi)向各(ge)部分發(fa)布操作(zuo)命(ming)令，運(yun)算器(qi)(qi)接到(dao)命(ming)令后進行相(xiang)應運(yun)算，并(bing)將運(yun)算后結果(guo)存(cun)入相(xiang)應的(de)寄存(cun)器(qi)(qi)中。
2、單片機的應用范圍
單片機現已滲透到我們日常生活中(zhong)的(de)各個領(ling)域，小到家用電器、儀器儀表(biao)，大(da)到醫療(liao)器械(xie)、航空航天(tian)，無不存在著(zhu)單片機的(de)身影：
（1）在儀(yi)器(qi)儀(yi)表領域(yu)，一旦(dan)采用單片機對其(qi)進行控(kong)制(zhi)，便(bian)使(shi)得儀(yi)器(qi)儀(yi)表變得數字化(hua)、智能化(hua)、微型化(hua)，且(qie)其(qi)功能更加強(qiang)大。
（2）在(zai)家(jia)用(yong)電(dian)器領域(yu)，已廣泛(fan)實現了家(jia)用(yong)電(dian)器的單(dan)片機控制(zhi)，如電(dian)飯(fan)煲、電(dian)冰箱(xiang)、空調(diao)、彩電(dian)、音響等等。
（3）在網絡通(tong)(tong)信領域(yu)，手(shou)機(ji)(ji)、小型程控(kong)交(jiao)換機(ji)(ji)、樓宇自動通(tong)(tong)信呼叫系(xi)統(tong)等等都已實現了單(dan)片(pian)機(ji)(ji)控(kong)制，且單(dan)片(pian)機(ji)(ji)普(pu)遍具(ju)備(bei)通(tong)(tong)信接口，使得通(tong)(tong)信設備(bei)可(ke)以方便(bian)地與計算機(ji)(ji)之間進行(xing)數(shu)據通(tong)(tong)信。
（4）在工業(ye)控(kong)制(zhi)領域(yu)，可以使用單(dan)片機(ji)(ji)構成多(duo)種多(duo)樣的(de)控(kong)制(zhi)系統(tong)，如工廠(chang)流水線的(de)智能化管理、電梯智能化控(kong)制(zhi)、各(ge)種報警系統(tong)、與計算機(ji)(ji)聯(lian)網(wang)構成二級控(kong)制(zhi)系統(tong)等。
（5）在醫療設備領域，單(dan)片機(ji)也極大的實現了它的價值，已廣泛應(ying)用(yong)于各種分析儀、監護儀、病床(chuang)呼叫系統(tong)、醫用(yong)呼吸機(ji)等醫療設備中。
（6）在(zai)模(mo)塊化(hua)系統中，可利用單片機(ji)實(shi)現(xian)特(te)定功能，進行模(mo)塊化(hua)應用，而(er)不要求(qiu)操作人員(yuan)了解其內部結構(gou)，這(zhe)樣做大大地縮小(xiao)了體積、簡(jian)化(hua)了電路，也降低了損壞率、錯(cuo)誤率。
（7）在(zai)汽車電子(zi)領域，單片機已廣泛應用于發動(dong)機控制器、GPS導航(hang)系統、ABS防抱死(si)系統、制動(dong)系統中。
（8）除上述應(ying)用外，單片機(ji)在工商(shang)、金融(rong)、教育、物流等(deng)領域都或多或少有所(suo)應(ying)用。
二、單片機的工作過程是怎么樣的
單片(pian)機由運算器、控制器、存(cun)儲器、輸入輸出(chu)設(she)備構成，它(ta)的工作過程是一個不斷“獲取指(zhi)令(ling)(ling)-分析指(zhi)令(ling)(ling)-執(zhi)行指(zhi)令(ling)(ling)”的過程，具體的過程如下：
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，單片機開始工作后，就從程(cheng)序存儲器的(de)特定位置(zhi)開始取指(zhi)令(ling)。
2、然后由單片機內部的控制器對指令(ling)進(jin)行分(fen)析，根(gen)據(ju)指令(ling)要求，進(jin)行“取數、送數、算術運算、邏輯運算、跳轉”等基本操作(zuo)中的一種或幾(ji)種，這(zhe)些操作(zuo)都在一個規定(ding)的周期中完成(cheng)。
3、執行完這些(xie)(xie)操作以(yi)后，到(dao)下一(yi)個存儲器單元(yuan)中取(qu)指(zhi)令，重復剛才的操作（當然，這些(xie)(xie)要執行的操作具體(ti)內容可能(neng)跟上一(yi)次不一(yi)樣了），如此不斷重復，直到(dao)斷電為止(zhi)。
