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单片机工作原理详解

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  单片机的出现给人类生活带来了翻天覆地的变化,与此同时,现代科学研究也有了质的飞跃,单片机技术的出现,给现代工业测量领域带来了一场新的技术变革。单片机在工业控制、数控采集、智能仪表、办公自动化等许多领域都得到了极为广泛的应用,毫不夸张地说,单片机技术的开发与应用已经逐渐成为一个国家工业发展的标志之一。这么一个重要的单片机,它的工作原理是什么?本文将带领大家一起来了解一下。

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  首先我们先来了解一下单片机的结构组成,单片机主要由三个部分组成: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,其次ALU完成源数据的逻辑运算,最后ALU完成源数据的逻辑运算,将运算结果存入寄存器中;控制器由程序计数器、指令寄存器ID、程序译码器、时序发生器和操作控制器等组成,是一个下达命令的“组织”,用来协调整个系统各个部分的运行;寄存器主要有累加器A、数据寄存器DR、指令寄存器IR、指令译码器ID、程序计数器PC、地址寄存器AR等。

  微处理器内部的运算器、控制器、寄存器之间是连接的,由控制器发出操作指令给各个部件,运算器接到指令后进行相应处理,然后将运算结果存入相应的寄存器。单片机的工作原理与计算机CPU相同,主要是利用单片机内部半导体存储器来存放用户的程序和数据,其核心微处理器CPU中有指令寄存器、指令译码器、程序计数器等部分,通过程序计数器查找下一条要执行的指令,找到后,将指令交给指令寄存器,再由译码器翻译来完成对指令函数的操作,最终循环往复,形成工作效果。

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  最后,我们可以总结一下,单片机的工作原理是连续取指令、分析指令、执行指令的循环过程。根据所需的功能要求,提前编写程序代码,最终达到用户想要的结果。

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