说起单片机,相信大家都比较熟悉了吧!单片机是一种集成电路芯片,具有数据处理能力的微型计算机系统,广泛应用于工业控制领域。下面我来为大家介绍一下单片机工作原理、特点和分类吧!
一、单片机工作原理
单片机的工作原理与计算机CPU的工作原理是一样的,主要是利用片内的半导体存储器存放用户的程序和数据,单片机的核心中央微处理器CPU中有指令寄存器、指令译码器,程序计数器等部件,由程序计数器寻找下一条要执行的指令,找到后,将指令送给指令寄存器,再由指令译码器翻译执行该指令,完成对指令功能的操作。 一句话:单片机的工作就是不断地取指令、分析指令、执行指令的循环过程。按预先编写的程序执行,以达到用户期待的结果。 单片机主要用途是做生产设备的控制器,做智能仪表的核心部件,由于单片机体积微小,可以植入任何一个设备和仪表当中,因此它也是嵌入式技术的核心部件。
单片机工作原理
二、单片机特点
1、高集成度,体积小,高可靠性单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上,集成度很高,体积自然也是最小的,芯片本身是按工业测控环境要求设计的,内部布线很短,其抗工业噪音性能优于一般通用的CPU,单片机程序指令,常数及表格等固化在ROM中不易破坏,许多信号通道均在一个芯片内,故可靠性高。
2、控制功能强为了满足对对象的控制要求,单片机的指令系统均有极丰富的条件:分支转移能力,I/O口的逻辑操作及位处理能力,非常适用于专门的控制功能。
3、低电压,低功耗,便于生产便携式产品为了满足广泛使用于便携式系统,许多单片机内的工作电压仅为1.8V~3.6V,而工作电流仅为数百微安。
4、易扩展片内具有计算机正常运行所必需的部件,芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行输入/输出管脚,很容易构成各种规模的计算机应用系统。
5、优异的性能价格比 单片机的性能极高,为了提高速度和运行效率,单片机已开始使用RISC流水线和DSP等技术,单片机的寻址能力也已突破64KB的限制,有的已可达到1MB和16MB,片内的ROM容量可达62MB,RAM容量则可达2MB,由于单片机的广泛使用,因而销量极大,各大公司的商业竞争更使其价格十分低廉,其性能价格比极高。
单片机工作原理
三、单片机的分类
1、通用型
这是按单片机(Microcontrollers)适用范围来区分的,例如,80C51式通用型单片机,它不是为某种专门用途设计的;专用型单片机是针对一类产品甚至某一个产品设计生产的,例如为了满足电子体温计的要求,在片内集成ADC接口等功能的温度测量控制电路。
2、总线型
这是按单片机(Microcontrollers)是否提供并行总线来区分的,总线型单片机普遍设置有并行地址总线、数据总线、控制总线,这些引脚用以扩展并行外围器件都可通过串行口与单片机连接,另外,许多单片机已把所需要的外围器件及外设接口集成一片内,因此在许多情况下可以不要并行扩展总线,大大减省封装成本和芯片体积,这类单片机称为非总线型单片机。
3、控制型
这是按照单片机(Microcontrollers)大致应用的领域进行区分的,一般而言,工控型寻址范围大,运算能力强;用于家电的单片机多为专用型,通常是小封装、低价格,外围器件和外设接口集成度高,显然,上述分类并不是惟一的和严格的,例如,80C51类单片机既是通用型又是总线型,还可以作工控用。
单片机工作原理是什么?特点和分类有哪些?看完上面的内容,相信大家都有所了解了。如今,单片机的应用领域非常广,可见它的重要性,所以了解单片机的相关知识非常重要。