当前位置:首页 > 嵌入式 > 嵌入式分享
[导读]单片机是一种内部集成了很多电路的IC芯片(又称集成电路、集成块),是单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)的简称。由于单片机主要用于控制领域,所以又称作微型控制器(Microcontroller Unit,MCU)。单片机由CPU、存储器和输入/输出接口电路(I/O接口电路)等组成的。

单片机是一种内部集成了很多电路的IC芯片(又称集成电路、集成块),是单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)的简称。由于单片机主要用于控制领域,所以又称作微型控制器(Microcontroller Unit,MCU)。单片机由CPU、存储器和输入/输出接口电路(I/O接口电路)等组成的。

单片机可以看作是一台小型计算机,这是因为单片机内部必不可少的组件。中央处理器(CPU),随机存取存储器(RAM),闪存,串行总线接口,输入/输出端口(I/O口),在许多情况下还包括电可擦可编程只读存储器内存(EEPROM)。图1为单片机中主要部分以及其他部分的示意图。下面,让我们深入研究每个组件,看看它们如何在单片机内部工作。

单片机是一个配备CPU和程序存储器、数据存储器、输入/输出接口电路、定时/计数器、中断控制器、模/数转换器、数/模转换器、调制解调器等部件的系统,这些系统安装在一块集成电路上。根据不同单片机的型号,其组成部分不同,具体结构以下几种。

一、运算器

运算器由运算部件——算术逻辑单元(Arithmetic & Logical Unit,简称ALU)、累加器和寄存器等几部分组成。ALU的作用是把传来的数据进行算术或逻辑运算,输入来源为两个8位数据,分别来自累加器和数据寄存器。ALU能完成对这两个数据进行加、减、与、或、比较大小等操作,最后将结果存入累加器。

运算器有两个功能:

(1) 执行各种算术运算。

(2) 执行各种逻辑运算,并进行逻辑测试,如零值测试或两个值的比较。

运算器所执行全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的,并且,一个算术操作产生一个运算结果,一个逻辑操作产生一个判决。

二、控制器

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组成,是发布命令的“决策机构”,即协调和指挥整个微机系统的操作。其主要功能有:

(1) 从内存中取出一条指令,并指出下一条指令在内存中的位置。

(2) 对指令进行译码和测试,并产生相应的操作控制信号,以便于执行规定的动作。

(3) 指挥并控制CPU、内存和输入输出设备之间数据流动的方向。

微处理器内通过内部总线把ALU、计数器、寄存器和控制部分互联,并通过外部总线与外部的存储器、输入输出接口电路连接。外部总线又称为系统总线,分为数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB。通过输入输出接口电路,实现与各种外围设备连接。

三、存储单元

任何计算系统都需要两种类型的存储器:程序存储器和数据存储器。程序存储器,顾名思义,包含程序,即要由CPU执行的指令。另一方面,数据存储器需要在执行指令时存储临时数据。

通常,程序存储器是只读存储器或ROM,数据存储器是随机存取存储器或RAM。数据存储器有时也称为读写存储器(R/WM)。

输入设备:用于将程序和数据输入到计算机。

单片机(有时称为MCU或微控制器)是单个集成电路(IC),通常用于特定的应用程序,旨在实现某些任务。在某些情况下必须自动控制的产品和设备(例如电器、电动工具、汽车发动机控制系统和计算机)就是很好的例子,但单片机的应用远不止这些。

本质上讲,单片机可以解释为一边收集输入信息,处理该信息,一边根据收集的信息输出特定的动作。单片机通常以较低的速度运行,大约在1MHz至200MHz的范围内,这个过程只需要消耗很少的电量。由于单片机被嵌入在一些电子设备中,而这些设备在根据不同的应用,其功耗可能并不相同。

单片机已经涉及到人们生活的各个领域,飞机上的仪表控制、网络通信和数据传输、工业自动化控制、汽车导航、遥控玩具、智能机器人等都离不开单片机。沐渥科技认为随着5G的全面发展,社会正在朝着万物互联的方向发展,单片机开发作为物联网技术的重要组成部分,将迎来前所未有的发展机遇。

声明:该篇文章为本站原创,未经授权不予转载,侵权必究。
换一批
延伸阅读

2023年6月1日 – 提供超丰富半导体和电子元器件™的业界知名新品引入 (NPI) 代理商贸泽电子 (Mouser Electronics) 即日起供货Murata的Type 2BZ Wi-Fi®+蓝牙模块 (LBEE...

关键字: Wi-Fi 蓝牙模块 物联网

IDC MarketScape 近日发布五份制造执行系统(MES)报告,针对全球高科技及电子制造执行系统、全球工程密集型制造执行系统、全球离散型制造执行系统、全球流程型制造执行系统和亚太区制造执行系统五个维度,对 MES...

关键字: 西门子 自动化 电子制造

预先揭示其下一代开发平台,全程免费线上会议,将举办4场主题演讲、40+余场技术专题

关键字: 物联网 嵌入式计算 Matter

AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精简指令集高速8位单片机。AVR的单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制...

关键字: AVR 单片机 计算机

儒卓力(Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH)是一家产品线宽广的欧洲领先的电子元器件分销商之一,由Helmut Rudel于1973年在德国普福尔茨海姆附近的伊斯普林根创立,在今...

关键字: 工业4.0 物联网 嵌入式板卡

Nordic作为无线技术领域的先行者,产品和技术得到了全球开发者的关注,此次中国区技术巡展受到了物联网创新企业的广泛关注,报名参会人员数量远超预期,现场座无虚席

关键字: 无线技术 物联网 蜂窝物联网

AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精简指令集高速8位单片机。可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通...

关键字: AVR 单片机 计算机

首先要注意的是,并非所有的无线连接都是相同的。Wi-Fi HaLow融合了IEEE 802.11ah,是IEEE 802.11系列中最新的Wi-Fi协议之一,专为满足物联网环境的独特需求而设计1。

关键字: 物联网 Wi-Fi HaLow 蓝牙

产品的成功取决于对市场趋势的敏锐感知。作为物联网解决方案提供商,您可能需要具有成本效益优化的应用处理器,以提供高性能、低功耗、多电源模式、先进的安全性,还要支持各细分市场专用连接和网络协议(如以太网或MIPI-DSI)以...

关键字: 物联网 处理器 机器学习

5月25日,中关村论坛在北京盛大开幕,来自全球知名的行业专家、领军企业齐聚一堂,以“开放合作·共享未来”为主题发布创新科技成果,展开深入交流。适逢创立三十周年的BOE(京东方)携柔性显示、高刷显示等领域的最新技术成果,绿...

关键字: 显示 物联网 显示屏幕

编辑精选

技术子站

关闭