MCU原理、MCU原理及应用

它是一种一流的实时控制计算机，是现场控制，要求抗干扰能力强，成本低，这也是与离线计算机（如家用PC）的主要区别。

微控制器在程序上工作，可以修改。 不同的功能可以通过同一个程序实现，特别是一些特殊和独特的功能，这是其他设备很难用很大的力气实现的，有些是费了很大的力气就很难做到的。 如果用50年代开发的74系列、判断链或60年代开发的CD4000系列等纯硬件来完成一项不是很复杂的功能，那么电路一定是一块大PCB板！

但是，如果使用70年代在美国成功投放市场的一系列微控制器，结果将大不相同！ 正因为你编写的程序可以实现高智能、高效率、高可靠性！

因为单片机对成本敏感，所以目前占主导地位的软件依然是最低级的汇编语言（近年来，C语言也开始被广泛使用），它是除二进制机器码之外最低级的语言，既然这么低级，为什么要用呢？ 有很多高级语言已经达到了可视化编程的水平，那么为什么不使用它们呢？ 原因很简单，就是微控制器没有像家用电脑那样的CPU，也没有像硬盘那样的大容量存储设备。

哪怕是用视觉高级语言编写的小程序中只有一个按钮，也会达到几十k的大小！ 对于家用 PC 硬盘来说，这不算什么，但对于微控制器来说却是不可接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率一定很高，所以组装虽然很原始，但还是大量使用。

同理，如果把操作系统和应用软件放在巨型计算机上运行在家用PC上，家用PC将无法承受。

**型是现场控制，要求的是具有很强的抗干扰能力，成本低，这也是与离线电脑（如家用PC）的主要区别。 微控制器是一台微型计算机，可以在程序上工作并可以修改。 不同的程序用于实现不同的功能。

在单片机中主要包含CPU、只读存储器ROM和随机存取RAM等，多样化的数据采集和控制系统可以让单片机完成各种复杂的操作，无论是控制操作符号，还是向系统发出计算指令都可以由单片机完成。

硬件特点：（1）单片机体积比较小，内部芯片为计算机系统，结构简单，但功能完善，使用非常方便，可以模块化使用。

2）单片机集成度高，可靠性强，即使单片机长时间工作也不会出现故障问题。

3）单片机由于电压低、能耗低，是日常生活中的首选，为生产和研发提供了便利。

4）单片机数据处理和计算能力强，可应用于各种环境，控制能力强。

单片机的原理如下：

单片机内部半导体存储器用于存储用户的程序和数据，其核心微处理器CPU有指令寄存器、指令解码器、程序计数器等，通过程序计数器找到下一条要执行的指令，找到后将指令交给指令寄存器， 然后解码器平移完成指令功能的操作，最后循环重复形成工作效果。

单片机的原理主要由运算器、控制器和寄存器三部分组成，在家用电器领域，它已广泛实现了家用电器的单片机控制，如电饭煲、冰箱、空调、彩电、音响等。

单片机（single-chip microcomputer）是一种集成电路芯片，它是利用超大规模集成电路技术，具有数据处理能力的**处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、各种IO端口和中断系统、定时计数器等功能（也可以包括显示驱动电路、脉宽调制电路、 模拟多路复用器、A dConverter等电路）集成到一块硅片中，形成一个小而完整的微机系统。

广泛应用于工业控制领域。 从上世纪80年代，从当时的4位和8位单片机，到现在的300m高速单片机。 单片机的用途已经非常广泛，如智能电表、实时工业控制、通讯设备、导航系统、家用电器等。

基本功能

位数据总线，16位地址总线CPU。

2.具有布尔处理能力和位处理能力。

3、采用哈佛结构，程序存储器和数据存储器地址空间独立，方便程序设计。

4. 64KB程序存储器和64KB数据存储器。

8KB片内程序存储器。

片内数据存储器（8051 有 256 字节）。

根是双向和按位的 IO 线。

8. 两个 16 位定时计数器。

9. 全双工串行IO接口。

10. 多个中断源的中断结构有两个中断优先级。

微控制器现在已经渗透到我们的日常生活中，从民用电子到军用电子，几乎在每个领域都可以看到它。 那么你知道单片机的原理和应用吗？ 让我们来看看。

单片机的原理及应用

单片机是一种集成电路芯片，其原理是利用超大规模集成电路技术，将最好的处理器CPU、随机存取RAM、只读存储器ROM等具有数据处理能力的功能集成到一个硅晶圆中，形成一个小型而完美的微机系统。 单片机的应用已经非常广泛，从家用电器、仪器仪表，到医疗设备、航空航天。 如智能电表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。

单片机具有体积小、重量轻、成本低等优点，为学习、应用和开发提供了便利条件。 因此，学习使用微控制器是了解计算机原理和结构的最佳选择。

一般来说，单片机的原理是利用超大规模集成电路技术，将最好的处理器CPU、随机存取RAM、只读存储器ROM等具有数据处理能力的功能集成到一个硅晶圆中，形成一个小型而完美的微机系统。 单片机的应用领域很小，从家用电器和仪器仪表到医疗设备和航空航天。 你明白吗？

原理如下：首先，累加器和寄存器向ALU输入两个8位源数据，然后ALU完成源数据的逻辑运算，最后将运算结果存储在寄存器中; 控制器由程序计数器、指令寄存器、指令解码器、定时发生器和操作控制器等组成，是下达命令的“组织”，用于协调和调整系统各部分之间的操作。

单片机应用范围广泛，如实时工业控制、通讯设备、智能电表、家用电器、导航系统等。 单片机一旦使用各种电子产品，就可以给产品增加一些特定的功能，实现升级换代。 在普通电器上加一个特定的单片机模块后，可以称为：

智能电子”。

单片机的原理是单片机主要由三部分组成：运算器、控制器和寄存器。 运算器由算术逻辑单元 （ALU）、累加器、寄存器等组成。

首先，累加器和寄存器向ALU输入两个8位源数据，然后ALU完成源数据的逻辑运算，最后将计算结果存储在寄存器中。 控制器由程序计数器、指令寄存器、指令解码器、定时发生器、操作控制器等组成，是发出命令、协调整个系统各部分之间运算的“组织”。

寄存器主要包括累加器A、数据寄存器DR、指令寄存器IR、指令解码器ID、程序计数器PC、地址寄存器AR等。

单片机在各个领域的具体应用如下：

1、在仪器仪表领域，一旦采用单片机进行控制，就使仪器仪表数字化、智能化、小型化、功能更强大。

2、在家用电器领域，家用电器的单片机控制已经广泛实现，如电饭煲、冰箱、空调、彩电、音响等。

3、在网络通信领域，手机、小型程控交换机、楼宇自动通讯呼叫系统等，都实现了单片机控制，单片机一般都有通讯接口，使通讯设备可以方便地与计算机通讯。

4、在工业控制领域，可采用单片机机构组成多种控制系统，如工厂流水线智能管理、电梯智能控制、各种报警系统、计算机联网等二次控制系统。

5、在医疗设备领域，单片机也大大实现了其价值，已广泛应用于各种分析仪、监护仪、叫床系统、医用呼吸机等医疗设备中。