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單片機通俗一點講究竟是個什么東西?

錢斌斌2年前11瀏覽0評論

單片機通俗一點講究竟是個什么東西?

答:通俗一點說單片機就是一個微型電腦或者說它是一個微控制器,就是把電腦里面的關鍵性部件等全部集中到一顆芯片中。用數字電路中的若干高低電平(1表示高電平→“5V/3.3V”,0表示低電平→0V)100110這些高低電平數字轉換進行運算。

單片機主要由三大部分組成,它們分別為CPU(CentralProcessingUnit)、存儲器(隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM)、IO接口。

相比較電腦它少了鍵盤、鼠標和顯示器,而它的價格低廉是工業控制設備中應用廣泛的一種芯片。如果將單片機比作人,那么CPU是負責思考的大腦,內存是負責記憶的,IO接口相當于視覺的感官系統,及控制手腳動作的神經系統。

CPU主要功能是運算和控制;“運算”就是進行各種數學計算;“控制”就是根據程序代碼控制輸入輸出以及電平的高低;“存儲器”的主要功能是儲存程序和數據。

單片機的存儲器一般分為ROM和RAM二大類;RAM叫做只讀存儲器,用于存放系統固化程序和數據,保存在ROM中的數據不能刪除,也不會因斷電而丟失。

隨機存儲器RAM用于存放臨時的程序和數據,可以隨時讀取數據,但關機后保存在RAM中的數據也隨之消失。IO就是input/output,它是輸入、輸出模塊,其中通過存儲器有數據聯系,可以中斷系統、定時器和計數器;其主要作用是用于外部電路與CPU進行溝通,可以作為數據接口對外部存儲器進行讀寫,也可以作為控制接口輸出控制指令,例如:電機控制、繼電器控制等;

在單片機上IO接口是英文的縮寫(InputOutput),IO接口其實就是芯片上的引腳,這些引腳既可以輸出1和0,也可以輸入1和0。

單片機的工作過程就是一個不斷取指令、分析指令、執行指令的過程。首先將寫好的程序,以一條一條指令的形式通過下載器燒錄寫入到單片機的只讀存儲器;單片機開始工作后就從存儲器的特定位置開始取指令,然后由單片機內部的CPU對指令進行分析,根據指定要求進行“取數、送數、算數運算、邏輯運算和跳轉”等基本操作中的一種或幾種。如果在運算過程中產生了變量,那么產生的變量將存放在隨機存儲RAM中。這些操作都在一個規定的周期中完成,當執行完畢以后到下一個存儲器單元中再去讀取指令,重復剛才的操作,如此不斷重復直到斷電為止。

這里所說的存儲器特定位置規定的周期等與單片機的型號有關,也有將晶振集成在芯片中的單片機。如果要單片機工作,那這個規定的周期從哪里來,這就要說到晶振,

晶振的作用就是給單片機提供一個時鐘信號,時鐘信號使單片機各內部組建同步工作,并且在和外部設備通信時也能達到同步,時鐘信號會形成規律的時鐘周期,時鐘周期是單片機內CPU工作最基本的最小的時間單位,在一個或者多個時鐘周期內,一系列的動作未執行,例如,取指令、讀存儲器、寫存儲器等,沒有晶振就沒有時鐘周期,沒有時鐘周期就無法執行程序代碼,單片機就無法工作。