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。控制器由程序計數(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。