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集成到一個芯片上。相當于一個微型的計算機，和計算機相比，單片機只缺少了I/O設備。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時，學習使用單片機是了解計算機原理與結構的佳選擇。

　　單片機控制器介紹：

　　控制器由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時序發生器和操作控制器等組成，是發布命令的“決策機構"，即協調和指揮整個微機系統的操作。其主要功能有：

　　(1) 從內存中取出一條指令，并指出下一條指令在內存中的位置。

　　(2) 對指令進行譯碼和測試，并產生相應的操作控制信號，以便于執行規定的動作。

　　(3) 指揮并控制CPU、內存和輸入輸出設備之間數據流動的方向。

　　微處理器內通過內部總線把ALU、計數器、寄存器和控制部分互聯，并通過外部總線與外部的存儲器、輸入輸出接口電路聯接。外部總線又稱為系統總線，分為數據總線DB、地址總線AB和控制總線CB。通過輸入輸出接口電路，實現與各種設備連接。

　　單片機運算器介紹：

　　運算器由運算部件——算術邏輯單元（Arithmetic & Logical Unit，簡稱ALU）、累加器和寄存器等幾部分組成。ALU的作用是把傳來的數據進行算術或邏輯運算，輸入來源為兩個8位數據，分別來自累加器和數據寄存器。ALU能完成對這兩個數據進行加、減、與、或、比較大小等操作，后將結果存入累加器。

　　運算器有兩個功能：

　　(1) 執行各種算術運算。

　　(2) 執行各種邏輯運算，并進行邏輯測試，如零值測試或兩個值的比較。

　　運算器所執行全部操作都是由控制器發出的控制信號來指揮的，并且，一個算術操作產生一個運算結果，一個邏輯操作產生一個。

　　單片機的發展先后經歷了4位、8位、16位和32位等階段。8位單片機由于功能強，被廣泛用于工業控制、智能接口、儀器儀表等各個領域，8位單片機在中、小規模應用場合仍占主流地位，代表了單片機的發展方向，在單片機應用領域發揮著越來越大的作用。 80年代初，Intel公司推出了8位的MCS-51系列的單片機。

　　單片機硬件特征

　　（1）單片機的體積比較小， 內部芯片作為計算機系統，其結構簡單，但是功能*，使用起來十分方便，可以模塊化應用。

　　（2）單片機有著較高的集成度，可靠性比較強，即使單片機處于長時間的工作也不會存在故障問題。

　　（3） 單片機在應用時低電壓、低能耗，是人們在日常生活中的首要選擇， 為生產與研發提供便利。

　　（4）單片機對數據的處理能力和運算能力較強，可以在各種環境中應用，且有著較強的控制能力。

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