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单片机是什么?

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 楼主| 发表于 2019-5-6 17:56:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片,单片机销售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。从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。

  单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机,智能感应灯等。

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

单片机现已渗透到我们日常生活中的各个领域,小到家用电器、仪器仪表,大到医疗器械、航空航天,无不存在着单片机的身影。一旦在某种产品上添加了单片机,便使得原产品向互联网靠拢,获得了“智能型”的前缀。单片机具体在各个领域的应用如下:

  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;

  6、在模块化系统中,可利用单片机实现特定功能,进行模块化应用,而不要求操作人员了解其内部结构,这样做大大地缩小了体积、简化了电路,也降低了损坏率、错误率;

  7、在汽车电子领域,单片机已广泛应用于发动机控制器、GPS导航系统、ABS防抱死系统、制动系统中;

  8、除上述应用外,单片机在工商、金融、教育、物流等领域都或多或少的发挥了其本身的作用
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