单片机原理

❶ 单片机原理的单片机

单片机早期的含义为单片微型计算机SCM，简称单片机。

工作原理分为如下几步：

1. 取指令。从内存储器取出指令送到指令寄存器。

2. 分析指令。对指令寄存器中存放的指令进行分析，由译码器对操作码进行译码，将指令的操作码转换成相应的控制电信号，并由地址码确定操作数的地址。

3. 执行指令。它是由操作控制线路发出的完成该操作所需的一系列控制信息，完成指令所需要的操作。

4. 为执行下一条指令做准备。形成下一条指令的地址，指令计数器（PC）指向存放下一条指令的地址，最后控制单元将执行结果写入内存。
   

❷ 单片机原理是什么

单片机到底是什么呢？就是一个电脑，只不过是微型的，麻雀虽小，五脏俱全：它内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机，排烟罩VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！......它主要是作为控制部分的核心部件。
它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。
单片机是靠程序的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！
由于单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言(近几年，C语言也开始广泛被应用)，它是除了二进制机器码以上最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的CPU，也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮，也会达到几十K的尺寸！对于家用PC的硬盘来讲没什么，可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行，所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理，如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行，家用PC的也是承受不了的。
目前最常用的单片机为MCS-51，是由美国INTEL公司（生产CPU的英特尔）生产的，89C51是这几年在我国非常流行的单片机，它是由美国ATMEL公司开发生产的，其内核兼容MCS-51单片机。

❸ 单片机原理的基本结构

1.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。例如，两个数6和7相加，在相加之前，操作数6放在累加器中，7放在数据寄存器中，当执行加法指令时，ALU即把两个数相加并把结果13存入累加器，取代累加器原来的内容6。
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。
2.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、输入输出接口电路联接。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。
3.主要寄存器
（1）累加器A
图1-2 单片机组成框图
累加器A是微处理器中使用最频繁的寄存器。在算术和逻辑运算时它有双功能：运算前，用于保存一个操作数；运算后，用于保存所得的和、差或逻辑运算结果。
（2）数据寄存器DR
数据寄存器通过数据总线向存储器和输入/输出设备送（写）或取（读）数据的暂存单元。它可以保存一条正在译码的指令，也可以保存正在送往存储器中存储的一个数据字节等等。
（3）指令寄存器IR和指令译码器ID
指令包括操作码和操作数。
指令寄存器是用来保存当前正在执行的一条指令。当执行一条指令时，先把它从内存中取到数据寄存器中，然后再传送到指令寄存器。当系统执行给定的指令时，必须对操作码进行译码，以确定所要求的操作，指令译码器就是负责这项工作的。其中，指令寄存器中操作码字段的输出就是指令译码器的输入。
（4）程序计数器PC
PC用于确定下一条指令的地址，以保证程序能够连续地执行下去，因此通常又被称为指令地址计数器。在程序开始执行前必须将程序的第一条指令的内存单元地址（即程序的首地址）送入PC，使它总是指向下一条要执行指令的地址。
（5）地址寄存器AR
地址寄存器用于保存当前CPU所要访问的内存单元或I/O设备的地址。由于内存与CPU之间存在着速度上的差异，所以必须使用地址寄存器来保持地址信息，直到内存读/写操作完成为止。
显然，当CPU向存储器存数据、CPU从内存取数据和CPU从内存读出指令时，都要用到地址寄存器和数据寄存器。同样，如果把外围设备的地址作为内存地址单元来看的话，那么当CPU和外围设备交换信息时，也需要用到地址寄存器和数据寄存器。

❹ 单片机原理

纠正第三楼所说的。
三楼在文中说道：“单片机...，它是将电子计算机的基本环节,如:CPU(又称中央处理器,主要由运算器,控制器组成),存储器,总线,输入输出接口等,采用集成电路技术集成在一片硅基片上.”

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单片机就是简化的微型计算机。CPU中本身自带存储器ROM和RAM。CPU片内也有总线。IC（集成电路）技术是将电路通过特殊工艺做在一块硅基片上封装成芯片，比如CPU，片外存储器等等。

将单片机CPU（比如51系列），晶振，存储器，地址锁存器，逻辑门，七段译码器（显示器），按钮（类似键盘），扩展芯片，接口等通过PCB工艺（比如SMT贴片，或者插装）做在环氧树脂板上。这样才是一个完整的单片（做在一块PCB板上）的微型计算机。

有些还附加看门狗，CAN控制器/收发器，A/D，D/A转换，PWM脉宽调制，滤波、PID信号处理等很多附加环节。

在纠正一点。并非所有电控都采用单片机。
在高性能数字、图像信号处理领域，用DSP开始增多。
在工厂加工，测试，试验设备方面，特别是顺序控制方面，采用PLC较多。
在水泥厂，化工厂，用DCS比较多。
在运算量超复杂的场合，直接使用PC机控制。
在现场总线方面。上位机也用PC机。
在家用电器（比如微波炉），手机等受限资源控制和信号处理方面，采用Sun公司的Java嵌入式芯片，配J2ME函数库做应用开发。

❺ 单片机原理图

VCC接供电电源的正级，gnd接供电电源的负极。DU,WE是给单片机发出来的控制信号取的名字这里WE应该指的是位，WE1，WE2，WE3，分别控制3位数码管的一位（图上的CS1，CS2，CS3）。DU应该指的的段，下面的8个控制信号分别控制8段数码管的8个LED灯（数码管的显示就是靠控制那7根条状的LED灯和圆点LED灯的亮灭，不懂的话自己去找找数码管的工作原理）。这些控制信号无非就是发送高低电平来控制数码管的亮灭。

❻ 一位单片机原理

单片机原理是指一种在线式实时控制计算机的原理方式。在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机（比如家用PC）的主要区别。

单片机就是一个微型电脑，它是靠程序工作的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能。

单片机到底是什么呢？就是一个电脑，只不过是微型的，麻雀虽小，五脏俱全：它内部也有和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。排烟罩VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！......它主要是作为控制部分的核心部件。

单片机是靠程序工作的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！

由于单片机对成本是敏感的，所以占统治地位的软件还是最低级汇编语言(近几年，C语言也开始广泛被应用)，它是除了二进制机器码以外最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的CPU，也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮，也会达到几十K的尺寸！对于家用PC的硬盘来讲没什么，可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行，所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理，如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行，家用PC也是承受不了的。

❼ 单片机原理怎么能够学好

作为一电子爱好者,如你不懂单片机的话,不管你是搞维修的,还是搞开发的,在现在以及将来最起码你不算一位合格的电子爱好者.我是99年6月开始学的单片机,算是还可以吧(自我感觉良好)!
要想学好单片机必须对它有兴趣,这是必然的!也是最重要的!在这基础上你从一个不知单片机是个什么东东到自己能做一些单片机的东东----三个月用你的业余时间搞定,要知道到那时你是个镀了金的"电子爱好者"(学校刚学完的本科生不过如此),那样的兴奋啊...!呵呵!
想学单片机从MCS-51开始,那是公认的,不必研究了.但单片机是一个很系统的学科,我们作为自学的,不可能象学校那样很系统的学,那样的话可能要倍上它三五年了.那么怎么才能在三个月而且是业余的时间学好它呢?我个人认为是---怎么样使自己尽快的入门是主要的,一旦入了门就什么都好说!虽说不必等系统的学了计算机系统再来学单片机,但有的一些你必须要了解的,那就必须要学,必须要懂.学单片机要对数字逻辑(数字电路),数制,汇编语言等等---必须懂!头开始大了吧!呵呵!谁叫你对它感兴趣呢!但话也得说回来,感兴趣归感兴趣,要是真的让你买来几本书,那感兴趣的也是每本书的前面几页,或许用来作睡前摧眠罢了!可是应该要懂的就必须得学,怎么办呢?办法是有的,因为我就是这么过来的!
首先:你对必须有电脑,我想你能上网电脑不是大问题,况且学单片机也是离不开电脑的,没电脑你还是别动那个脑筋了!视频教程应该听说过吧!对了,就是视频教程,这样我们就不必看那摧眠的书了,就象看电视一样的看教程,好的教师讲的课程比较通俗易懂,容易理解,也就不象书那样容易摧眠了.一旦你听得下去了,你的兴趣就更上来了,而且比在学校里听老师讲课还方便,听不懂的地方你可以倒到前面重新来过,看了一次不明白的地方还可以重看N次,没人会烦你!结合网上多得不能再多的有关内容做一些东东,你不想学会都难(真的不想学除外)!呵呵!不是吹牛!问题是怎么学?从那儿学起?什么教程好?怎么按排好教程课时?
单片机是计算机的一个分支,是计算机一个系统的.它的硬件是一系列逻辑时序电路的组合."逻辑 时序"那就是数字电路啊!那数字电路原理也就必须要了解的啰!况且单片机里的什么锁存器啊,寄存器啊,译码器啊,计数器啊,等等.都是数字电路里的东东,了解了数字电路你也就一只脚进了单片机的大门.我有幸看了刘润华老师的<数字电子电路基础>的视频教程,他可是一位很不错的教授!通俗易懂,容易理解!教程30 个课时,我想如果你有一点点的电子基础(那怕你一点不懂,你只要有兴趣就行),这里面的东东你只要理解便是了.它比模拟电子电路要好理解的多得多,我是三天看完的.给你一个星期吧!怎么样?呵呵!一个星期就能把前脚踏进单片机的大门,不错吧!

你的一只脚已经进了单片机的门,那么我们就来考虑你的另外一只脚吧!
我们假设你没有太多的空时间,刘润华老师的<数字电子电路基础>的视频教程,你用了15天,学这个东西最好是连着看,可不要断断续续的,三天打鱼二天晒网的后果你是知道的!三个月是90天,你用了15天,那就再有75天了,我们怎么按排这75天呢?总不能把入门的后一只脚用了75天再把它拖进来吧!!呵呵!那还算叫“搞定”啊!入门后还要学会怎么站起来走路,然后是怎么跑着走路,这样才是刚刚“搞定”!呵呵!晕了吧!不急,不是说过吗,只要入了门什么都好说,“跑”算什么,“飞”都没问题!我们走进门吧!
武庆生老师的《单片机原理及接口技术》视频教程是个很不错的选择,武庆生老师是很敬业的教师,他把单片机中的很多技术难点,技术细节讲得透透彻彻!明明白白!清清楚楚!尽管武庆生老师讲得这么好,可对我们从来没有听过什么是微机原理,什么是计算机接口技术,什么是计算机汇编语言等等的人来说,还是感到头大!没有刘润华老师的<数字电子电路基础>的视频教程来得轻松了,我的过程是:买一本笔记,每一课时先认真的看一遍,然后再认真的重新看一遍,并把重要的记下来.这样的话,有了<数字电子电路基础>已经打了底的基础,应该没多大问题了,我是说让后面的那只脚进得门来没多大问题了!呵呵!
<单片机原理及接口技术>整个课程33课时,我用了大概半个月吧!我是很认真很认真对待它的!整个课程我都做了笔记,而且我发现做笔记有很多好处,首先你会知道自己已经学到那儿了,学得怎么样了(最起码是你懂了你才会记下来吧)!其次是课程里有很多很多经典的汇编程序,你记下来后可作会日后写程序的范典.就算你不小心用了20天吧!这样说来大概是35天后,你也就不小心进了单片机的大门.呵呵!我用"不小心"是很有意思的,我就是不经意间看完的.在这过程中每天都有"原来是这样"和"缘来如此而已"!那种感受,你慢慢体会吧!
我再来说说细节问题,课程里一开始说得是单片机的内脏,你有了刘润华老师的<数字电子电路基础>的视频教程的过程,应该没有太大问题的!接下是汇编语言的指令部分,整个过程武庆生老师用了大量的实例,这部分你得十二份的认真对待,日后你要用这些语言写东东的!往下是"定时器/计数器","串行接口","中断系统"这三部分可谓是单片机的核心,有了"定时器/计数器"单片机才会自动控制,有了"中断系统"单片机才会有了"智慧",有了"串行接口"单片机才会知道外面的世界有多大!再往下是"系统扩展"和"接口技术",尽管我是很认真的看完的,这里边的"I/O口的扩展","键盘接口","A/D","D/A"等等,在<数字电子电路基础>里有的已有交待,比较轻松的!有的也只限于了解就可以了,因为将来的单片机里象"A/D","D/A"等等是芯片自带的,你可以有选择的应用便可!
好了!到了这里我们算是完全进得门来了!不错吧!只用了你大概一个月的时间.相当于学校一年多的本科生的时间.我不是说要三个月才能算是"搞定"吗?是的,我们只不过是刚刚入门.接下来是怎么"跑"的问题.
动手吧!花钱了!到网上多看看买一个带ISP下载线的单片机开发板,100元左右.注意的是你学的是MCS-51,你就得买MCS-51的开发板.须要注意的是:
1/ 自带程序的在线烧录(自下载)功能.这会让你省下了买编程器的费用!
2/ 带标准RS232接口.看看板子上有没有RS232芯片和24C**系列的EEPROM芯片,"串行接口","中断系统"这两部分的内容可以得到练习.
3/ 提供16*2字符显示液晶板接口了吗!以后用得着.
4/ 精确标准的时钟电路.找找有没有DS1302芯片,好东东!"定时器/计数器"可以得到练习.
其它的应该一般的开发板都会有的,就不必多说了!
KEIL 是美国Keil Software公司出品的51单片机软件开发系统.不管你是用汇编的还是C语言的,它都能帮你产生目标代码,生成的文件你再把它用ISP下载线写进芯片,呵呵!你的东东就出来了!算是"跑"起来了吧!这跟锻炼身体有点相似,跑得越多你的身体就越好,你的身体越好就跑得越快!到底能不能"跑"起来,或"跑"得快不快,那是你的事情了!至少你已经"走"起来了!
在这里我再说一些细节问题:学"跑"时,最好找一些简单的现存的小程序玩玩!然后想办法改程序,看看能不能再"跑"起来,我就是这样"跑"起来的!玩比较大一些程序时尽量找现存的子程序(就是一些大虾们说的"模块")作为你的子程序,这样就比较可靠了!我们假设你已经"跑"起来了("跑"不起来才怪)!就算你学"跑"用了30天左右的时间吧.入门用了你30天,看看学"跑"和入门的比例:占了一半啊!是的学单片机就是练出来的!必须练,练,练,再练!最好在入门的时候就练!这一点很重要哦!
到了这里你的单片机已经算是基本上"搞定"了!如果你只是搞维修的,那你毕业了!呵呵!如果你是想搞单片机开发,并且想用单片机养家糊口的,那你离"搞定"还有一点距离.一些大的工程一般不是一个人能完成得了的,可能要几个人甚至几十个程序员一起合作.这时候你还用汇编语言就有点说不过去了!汇编语言优点是很多,可是它也有致命的弱点:很难交流,很难移值等等!C语言是个不错的选择,与汇编语言相比,C语言在功能,结构性,可读性,可维护性上有明显的优势!生成的目标代码效率非常高,多数语句生成的汇编代码很紧凑!C语言的优势还体现在你将来搞MCS-51以外的单片机的开发时,你只要对这种单片机的硬件结构有一个大概的了解就可以了!就是说C语言编程时对硬件结构的了解要求不是太高的!学C语言相比是比较容易的,我是网上找到的多媒体学习光盘!十天就能知道大概了!然后也是练,练,练!呵呵,没这么容易吧!就这么容易!有的东西我们只是被它的外表吓住了,就象漂亮的MM不是你想象的那么难搞定一样!自信很重要哦!!!!!!!
学了C语言就算把单片机"搞定"了吧!是的"搞定"了!但"搞定"是要你自己感觉的,这时候我建议你看看朱清新老师的<软件工程>,这里会跟你说说什么是编程!看过后你就有了一种更上一层楼的惊喜!什么是结构化编程,什么是面向对象编程!使你对程序结构和你的编程水平有了质的提升!罗克露老师的<计算机组成原理>,按照常规的教学是先学这里面的内容,然后才是《单片机》.因为我要在这里提出来,如你能再系统的看一遍罗克露老师的<计算机组成原理>,也是有质的升华的!到那时再加上你从网上积累的东西,和你的实操经验!呵呵!算是“搞定”了!算算吧!这样的话三个月没透支吧!
以上只是我的一家之言!有什么不当的地方,请多多包含!

❽ 单片机原理的学习

一、单片机与嵌入式系统概述：包括嵌入式系统概念、单片机的特点、应用领域和发展趋势、市场主流单片机性能比较与选型、常用51核单片机介绍、业内通用嵌入式系统开发方法和流程、开发板及相关开发工具的介绍和使用等；
二、51单片机架构及基本资源的使用：包括单片机工作原理介绍、51单片机架构介绍、单片机最小系统介绍、51单片机基本资源如并口、中断、时钟与复位、串口等的熟练使用等；
三、单片机基本资源扩展设计：包括存储器扩展设计、可编程和不可编程I/O接口扩展设计、I2C总线的模拟设计等；
四、输入输出设备的设计：包括独立式按键和矩阵键盘的各种输入方法、数码管及液晶显示器的接口设计、蜂鸣器的设计；
五、输入通道和输出通道的设计：包括一定模拟和数字信号量的输入、频率量的输入方法、A/D转换原理与器件选型及其与单片机的接口设计、数字与模拟量的输出方法、功率驱动相关知识、D/A转换原理与器件选型及其与单片机的接口设计等；
六、单片机软硬件设计和调试经验：各种软件开发和设计技巧、调试经验等；
七、开发环境和开发工具介绍：Keil uVision2集成开发环境的使用与软调试等；
八、软硬件系统集成和调试方法，技术文档的编写规范

❾ 单片机原理讲的是什么

单片机的内部结构，怎么工作，那个不需要知道太多，关键是学会利用单片机去完成一些控制类的项目