一,、單片機原理及應用范圍
單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的芯片,,而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上,,相當于一個微型的計算機。很多朋友可能聽過單片機,,但對單片機不太了解,,下面為大家介紹一下單片機的工作原理以及應用范圍:
1、單片機的原理
單片機主要由運算器,、控制器和寄存器三大部分構(gòu)成,。其中,運算器由算術(shù)邏輯單元(ALU),、累加器,、寄存器等構(gòu)成,首先累加器和寄存器向ALU輸入兩個8位源數(shù)據(jù),,其次ALU完成源數(shù)據(jù)的邏輯運算,,最后將運算結(jié)果存入寄存器中??刂破饔沙绦蛴嫈?shù)器,、指令寄存器、指令譯碼器,、時序發(fā)生器和操作控制器等構(gòu)成,,是一個下達命令的“組織”,用于協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)各部分之間的運作。寄存器主要有累加器A,、數(shù)據(jù)寄存器DR,、指令寄存器IR、指令譯碼器ID,、程序計數(shù)器PC,、地址寄存器AR等。
在微處理器內(nèi)部運算器,、控制器,、寄存器之間是相互連接的,由控制器向各部分發(fā)布操作命令,,運算器接到命令后進行相應運算,,并將運算后結(jié)果存入相應的寄存器中。
2,、單片機的應用范圍
單片機現(xiàn)已滲透到我們?nèi)粘I钪械母鱾€領(lǐng)域,,小到家用電器、儀器儀表,,大到醫(yī)療器械,、航空航天,無不存在著單片機的身影:
(1)在儀器儀表領(lǐng)域,,一旦采用單片機對其進行控制,,便使得儀器儀表變得數(shù)字化、智能化,、微型化,,且其功能更加強大。
(2)在家用電器領(lǐng)域,,已廣泛實現(xiàn)了家用電器的單片機控制,,如電飯煲、電冰箱,、空調(diào),、彩電、音響等等,。
(3)在網(wǎng)絡通信領(lǐng)域,,手機、小型程控交換機,、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)等等都已實現(xiàn)了單片機控制,,且單片機普遍具備通信接口,使得通信設備可以方便地與計算機之間進行數(shù)據(jù)通信,。
(4)在工業(yè)控制領(lǐng)域,,可以使用單片機構(gòu)成多種多樣的控制系統(tǒng),,如工廠流水線的智能化管理、電梯智能化控制,、各種報警系統(tǒng),、與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。
(5)在醫(yī)療設備領(lǐng)域,,單片機也極大的實現(xiàn)了它的價值,,已廣泛應用于各種分析儀、監(jiān)護儀,、病床呼叫系統(tǒng),、醫(yī)用呼吸機等醫(yī)療設備中。
(6)在模塊化系統(tǒng)中,,可利用單片機實現(xiàn)特定功能,,進行模塊化應用,而不要求操作人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu),,這樣做大大地縮小了體積,、簡化了電路,也降低了損壞率,、錯誤率。
(7)在汽車電子領(lǐng)域,,單片機已廣泛應用于發(fā)動機控制器,、GPS導航系統(tǒng)、ABS防抱死系統(tǒng),、制動系統(tǒng)中,。
(8)除上述應用外,單片機在工商,、金融,、教育、物流等領(lǐng)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、控制器,、存儲器,、輸入輸出設備構(gòu)成,它的工作過程是一個不斷“獲取指令-分析指令-執(zhí)行指令”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,,就從程序存儲器的特定位置開始取指令,。
2,、然后由單片機內(nèi)部的控制器對指令進行分析,根據(jù)指令要求,,進行“取數(shù),、送數(shù)、算術(shù)運算,、邏輯運算,、跳轉(zhuǎn)”等基本操作中的一種或幾種,這些操作都在一個規(guī)定的周期中完成,。
3,、執(zhí)行完這些操作以后,到下一個存儲器單元中取指令,,重復剛才的操作(當然,,這些要執(zhí)行的操作具體內(nèi)容可能跟上一次不一樣了),如此不斷重復,,直到斷電為止,。