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單片機(jī)在我們的生活中隨處可見(jiàn)，之前我們介紹過(guò)單片機(jī)是什么，那么單片機(jī)原理又是什么?它是如何工作的?單片機(jī)有哪些應(yīng)用呢?今天就和大家分享一下單片機(jī)原理及應(yīng)用。

單片機(jī)原理

單片機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備構(gòu)成。單片機(jī)是如何工作的呢?我們來(lái)看一下單片機(jī)的工作原理：

單片機(jī)的工作過(guò)程就是一個(gè)不斷“取指令-分析指令-執(zhí)行指令”的過(guò)程。

單片機(jī)的程序以一條一條指令的形式存放在程序存儲(chǔ)器中，單片機(jī)開(kāi)始工作后，就從程序存儲(chǔ)器的特定位置開(kāi)始取指令。

然后由單片機(jī)內(nèi)部的控制器對(duì)指令進(jìn)行分析，根據(jù)指令要求，進(jìn)行“取數(shù)、送數(shù)、算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、跳轉(zhuǎn)”等基本操作中的一種或幾種，這些操作都在一個(gè)規(guī)定的周期中完成。

執(zhí)行完這些操作以后，到下一個(gè)存儲(chǔ)器單元中取指令，重復(fù)剛才的操作(當(dāng)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(fù)，直到斷電為止。

這里所說(shuō)的“存儲(chǔ)器特定位置”、“規(guī)定的周期”等與單片機(jī)的型號(hào)有關(guān)，下面以51系列單片機(jī)為例來(lái)說(shuō)明。

在51系列單片機(jī)中有一個(gè)名為PC的寄存器(就是用來(lái)存數(shù)的一個(gè)容器)，在單片機(jī)復(fù)位后，這個(gè)寄存器中的內(nèi)容被置為0000H，單片機(jī)內(nèi)部的控制器總是根據(jù)PC寄存器中的值去相應(yīng)的程序存儲(chǔ)器單元取指令。

因此開(kāi)機(jī)后，將從0000H單元取第一條指令，分析執(zhí)行，同時(shí)，PC值將作相應(yīng)的調(diào)整，指向?qū)⒁獔?zhí)行的下一條指令的位置，下一條指令的位置在哪里呢?對(duì)于51單片機(jī)來(lái)說(shuō)，一條指令可能占用一個(gè)字節(jié)、二個(gè)字節(jié)或三個(gè)字節(jié)，如果第一條指令是單字節(jié)指令，取完第一條指令以后，PC的值就會(huì)變?yōu)?001H，因此第一條指令執(zhí)行完畢以后，將從0001H單元中取出第二條指令來(lái)執(zhí)行，以此類(lèi)推。

如果程序是順序執(zhí)行的，PC的值將始終不斷增加，如果程序中有跳轉(zhuǎn)指令，該指令將影響PC中的值，使PC中的值指向?qū)⒁獔?zhí)行的下一條指令所在地址單元。這種跳轉(zhuǎn)既可能是正向的，例如由0000H跳轉(zhuǎn)到0030H，也可能是反向的，即往回跳轉(zhuǎn)，如由200H跳轉(zhuǎn)到100H。正是由于指令可以影響到PC中的值，才使得程序可以實(shí)現(xiàn)“分支”、“循環(huán)”等各種功能。

那么，執(zhí)行一條指令的時(shí)間又是多少呢?對(duì)于51單片機(jī)來(lái)說(shuō)，指令執(zhí)行時(shí)間有三種可能，單周期、雙周期和四周期，不管一條指令需要做多少工作，都必然在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。

好了，關(guān)于單片機(jī)原理就這些這么多，那么單片機(jī)有哪些應(yīng)用呢?

單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域

單片機(jī)在人們的生活中、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中處處有應(yīng)用，例如各定時(shí)裝置、自動(dòng)控制裝置等�，F(xiàn)代人類(lèi)生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會(huì)集成有單片機(jī)。手機(jī)、電話、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有1-2部單片機(jī)。

單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域有哪些

愛(ài)好者學(xué)習(xí)單片機(jī)應(yīng)該注意觀察事物，找到自己周?chē)�能夠使用單片機(jī)的場(chǎng)合，從而將學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去。例如，使用單片機(jī)技術(shù)改造傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備、在特定的場(chǎng)合使用單片機(jī)替代PLC等就有著廣闊的應(yīng)用前景;又如，使用單片機(jī)控制電扇、抽油煙機(jī)、空調(diào)等，從而制作出具有更強(qiáng)功能、能夠通用的控制器，也是可以嘗試的。

以上針對(duì)單片機(jī)原理及應(yīng)用為大家進(jìn)行了一下簡(jiǎn)單介紹，如果您想學(xué)習(xí)單片機(jī)，可以點(diǎn)擊到我們的單片機(jī)學(xué)習(xí)欄目；如果您對(duì)單片培訓(xùn)有興趣，也可以聯(lián)系我們的客服咨詢一下我們的嵌入式課程。