單片機原理

單片機原理是指一種在線式實時控制計算機的原理方式。在線式就是現場控制，需要的是有較強的抗干擾能力，較低的成本，這也是和離線式計算機（比如家用PC）的主要區別。 單片機就是一個微型電腦，它是靠程序工作的，并且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能。 單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計算機系統集成到一個芯片上。相當于一個微型的計算機，和計算機相比，單片機只缺少了I/O設備。 擴展資料： 單片機正常工作的三大條件： 1、單片機供電電源正常 供電電源是單片機工作的首要條件，如果電源都不正常，那單片機肯定不能正常工作，所以我們在測試任何產品之前首要的工作就是測量芯片及產品的供電電源。 出現電源不正常的情況，主要查找以下幾點：電源供電是否正常、芯片是否存在短路現象、芯片的電源管腳是否虛焊或者漏焊、芯片的電源管腳是否有開路現象。 2、單片機復位管教不能出現復位信號 單片機一直處于復位狀態，那么單片機的程序肯定運行不正常，所以在遇到單片機不能正常工作且電源正常的情況下，就需要測量一下單片機的復位管腳是否有復位信號出現，不同的單片機的復位信號是不同的。 3、晶振是否起振 引起晶振起振的原因很多，包括晶振頻率選擇、電容的選擇，如果晶振不起振主要查找以下幾點：晶振是否與單片機的典型應用電路上使用的晶振頻率不一致。 參考資料來源：百度百科-單片機

單片機的原理是把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM等功能集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的微型計算機系統。單片機廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程控制等領域。單片機就是一個微型電腦，它是靠程序工作的，并且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能。只不過是微型的，麻雀雖小，五臟俱全：它內部也有和電腦功能類似的模塊，比如CPU，內存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲器件，不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多，不過價錢也是低的，用它來做一些控制電器一類不是很復雜的工作足矣了。排煙罩VCD等等的家電里面都可以看到它的身影，它主要是作為控制部分的核心部件。單片機是靠程序工作的，并且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能，尤其是特殊的獨特的一些功能，這是別的器件需要費很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。如果是60年代的CD4000系列這些純硬件來搞定的話，電路一定是一塊大PCB板。只因為單片機的通過你編寫的程序可以實現高智能，高效率，以及高可靠性。現代人類生活中所用的幾乎每件電子和機械產品中都會集成有單片機。手機、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標等電腦配件中都配有1-2部單片機。汽車上一般配備40多部單片機，復雜的工業控制系統上甚至可能有數百臺單片機在同時工作。單片機的數量不僅遠超過PC機和其他計算的總和，甚至比人類的數量還要多。

單片機的應用領域如下： 1、汽車電子 單片機在汽車電子中的應用非常廣泛，例如汽車中的發動機控制器，基于CAN總線的汽車發動機智能電子控制器、GPS導航系統、abs防抱死系統、制動系統、胎壓檢測等。此外，單片機在工商、金融、科研、教育、電力、通信、物流和國防航空航天等領域都有著十分廣泛的用途。 2、工業控制 單片機具有體積小、控制功能強、功耗低、環境適應能力強、擴展靈活和使用方便等優點，用單片機可以構成形式多樣的控制系統、數據采集系統、通信系統、信號檢測系統、無線感知系統、測控系統、機器人等應用控制系統。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統，與計算機聯網構成二級控制系統等。 3、家用電器 家用電器廣泛采用了單片機控制，從電飯煲、洗衣機、電冰箱、空調機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備和白色家電等。 4、網絡和通信 現代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數據通信，為在計算機網絡和通信設備間的應用提供了極好的物質條件，通信設備基本上都實現了單片機智能控制，從手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。 5、設備領域 單片機在醫用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫用呼吸機，各種分析儀，監護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統等等。

單片機（Microcontrollers）又稱單片微控制器，是一種集成電路芯片。它把一個計算機系統集成到一個芯片上，相當于一個微型的計算機，和計算機相比，單片機只缺少了I/O設備。【摘要】
單片機主要應用在哪些方面【提問】
單片機（Microcontrollers）又稱單片微控制器，是一種集成電路芯片。它把一個計算機系統集成到一個芯片上，相當于一個微型的計算機，和計算機相比，單片機只缺少了I/O設備。【回答】
單片機的使用領域已十分廣泛，如儀器儀表、家用電器、醫用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程控制等領域。各種產品一旦用上了單片機，就能起到使產品升級換代的功效，常在產品名稱前冠以形容詞——“智能型”，如智能型洗衣機等。【回答】
如何調節氣缸活塞桿的伸縮與縮回速度？【提問】
繼電器輸出型和晶體管輸出型的PLC有什么異同？【提問】
控制三相異步電動機，步進電動機分別需要哪種輸出類型的PLC？【提問】
分別用起保停電路和置位復位指令編寫控制三相異步電動機全壓啟動控制程序起動10.0.停止10.1輸出Q0.0【提問】
您好，平臺規定追問只能詢問和初始問題相關的【回答】

單片機的工作原理與計算機CPU的工作原理是一樣的，主要是利用片內的半導體存儲器存放用戶的程序和數據，單片機的核心中央微處理器CPU中有指令寄存器、指令譯碼器，程序計數器等部件，由程序計數器尋找下一條要執行的指令，找到后，將指令送給指令寄存器，再由指令譯碼器翻譯執行該指令，完成對指令功能的操作。\x0d\x0a 一句話：單片機的工作就是不斷地取指令、分析指令、執行指令的循環過程。按預先編寫的程序執行，以達到用戶期待的結果。\x0d\x0a 單片機主要用途是做生產設備的控制器，做智能儀表的核心部件，由于單片機體積微小，可以植入任何一個設備和儀表當中，因此它也是嵌入式技術的核心部件。\x0d\x0a 例如：\x0d\x0a1 做為手機的內核，用來自動收接短信，管理用戶的圖片、文本等，還可以上網等，負責與運營商的主機交換信息。\x0d\x0a2 智能煤氣表的核心，可以采用MSP430美國的德州儀器生產的單片機，功耗極低，耗電在幾微安，可以應用在石油化工煤氣等防爆等級高的場合。\x0d\x0a3美國的微星公司生產的PIC單片機功耗也低，是16位的，采用的是精簡指令，使用方便，可以作為流量計量設備的核心運算器件。\x0d\x0a4應用在數控車床做為控制核心使用，可以接受圖形指令，自動完成對工件的加工工作。\x0d\x0a 總之，單片機的用途很多，我們看見的只是冰山的一角。 \x0d\x0a單片機的特點： 體積小、可靠性高、價格低、功耗小 等

單片機原理是單片機主要由運算器、控制器和寄存器三大部分構成。其中，運算器由算術邏輯單元(ALU)、累加器、寄存器等構成。 首先累加器和寄存器向ALU輸入兩個8位源數據，其次ALU完成源數據的邏輯運算，最后將運算結果存入寄存器中；控制器由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時序發生器和操作控制器等構成，是一個下達命令的“組織”，用于協調整個系統各部分之間的運作。 寄存器主要有累加器A、數據寄存器DR、指令寄存器IR、指令譯碼器ID、程序計數器PC、地址寄存器AR等。 單片機具體在各個領域的應用如下： 1，在儀器儀表領域，一旦采用單片機對其進行控制，便使得儀器儀表變得數字化、智能化、微型化，且其功能更加強大。 2，在家用電器領域，已廣泛實現了家用電器的單片機控制，如電飯煲、電冰箱、空調、彩電、音響等等。 3，在網絡通信領域，手機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統等等都已實現了單片機控制，且單片機普遍具備通信接口，使得通信設備可以方便地與計算機之間進行數據通信。 4，在工業控制領域，可以使用單片機構成多種多樣的控制系統，如工廠流水線的智能化管理、電梯智能化控制、各種報警系統、與計算機聯網構成二級控制系統等。 5，在醫療設備領域，單片機也極大的實現了它的價值，已廣泛應用于各種分析儀、監護儀、病床呼叫系統、醫用呼吸機等醫療設備中。

單片機原理是單片機主要由運算器、控制器和寄存器三大部分構成。其中，運算器由算術邏輯單元(ALU)、累加器、寄存器等構成。 首先累加器和寄存器向ALU輸入兩個8位源數據，其次ALU完成源數據的邏輯運算，最后將運算結果存入寄存器中；控制器由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時序發生器和操作控制器等構成，是一個下達命令的“組織”，用于協調整個系統各部分之間的運作。 寄存器主要有累加器A、數據寄存器DR、指令寄存器IR、指令譯碼器ID、程序計數器PC、地址寄存器AR等。 單片機具體在各個領域的應用如下： 1，在儀器儀表領域，一旦采用單片機對其進行控制，便使得儀器儀表變得數字化、智能化、微型化，且其功能更加強大。 2，在家用電器領域，已廣泛實現了家用電器的單片機控制，如電飯煲、電冰箱、空調、彩電、音響等等。 3，在網絡通信領域，手機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統等等都已實現了單片機控制，且單片機普遍具備通信接口，使得通信設備可以方便地與計算機之間進行數據通信。 4，在工業控制領域，可以使用單片機構成多種多樣的控制系統，如工廠流水線的智能化管理、電梯智能化控制、各種報警系統、與計算機聯網構成二級控制系統等。 5，在醫療設備領域，單片機也極大的實現了它的價值，已廣泛應用于各種分析儀、監護儀、病床呼叫系統、醫用呼吸機等醫療設備中。

原理是：首先累加器和寄存器向ALU輸入兩個8位源數據，其次ALU完成源數據的邏輯運算，最后將運算結果存入寄存器中;控制器由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時序發生器和操作控制器等構成，是一個下達命令的“組織”，用于協調整個系統各部分之間的運作。 單片機的應用領域十分廣泛，比如實時工控、通訊設備、智能儀表、家用電器、導航系統等。各種電子產品一旦用上了單片機，就能夠給產品增加一些特定功能，實現更新換代。普通的電器增加了特定單片機模塊后，就能稱之為：”智能電子“。

單片機到底是什么呢？就是一個電腦，只不過是微型的，麻雀雖小，五臟俱全：它內部也用和電腦功能類似的模塊，比如CPU，內存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲器件，不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多，不過價錢也是低的，一般不超過10元即可......用它來做一些控制電器一類不是很復雜的工作足矣了。排煙罩VCD等等的家電里面都可以看到它的身影！......它主要是作為控制部分的核心部件。\x0d\x0a單片機是靠程序工作的，并且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能，尤其是特殊的獨特的一些功能，這是別的器件需要費很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。一個不是很復雜的功能要是用美國50年代開發的74系列，或者60年代的CD4000系列這些純硬件來搞定的話，電路一定是一塊大PCB板！但是如果要是用美國70年代成功投放市場的系列單片機，結果就會有天壤之別！只因為單片機的通過你編寫的程序可以實現高智能，高效率，以及高可靠性！\x0d\x0a由于單片機對成本是敏感的，所以目前占統治地位的軟件還是最低級匯編語言(近幾年，C語言也開始廣泛被應用)，它是除了二進制機器碼以上最低級的語言了，既然這么低級為什么還要用呢？很多高級的語言已經達到了可視化編程的水平為什么不用呢？原因很簡單，就是單片機沒有家用計算機那樣的CPU，也沒有像硬盤那樣的海量存儲設備。一個可視化高級語言編寫的小程序里面即使只有一個按鈕，也會達到幾十K的尺寸！對于家用PC的硬盤來講沒什么，可是對于單片機來講是不能接受的。單片機在硬件資源方面的利用率必須很高才行，所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。一樣的道理，如果把巨型計算機上的操作系統和應用軟件拿到家用PC上來運行，家用PC也是承受不了的。\x0d\x0a目前最常用的單片機為MCS-51，是由美國INTEL公司（生產CPU的英特爾）生產的，89C51是這幾年在我國非常流行的單片機，它是由美國ATMEL公司開發生產的，其內核兼容MCS-51單片機。\x0d\x0a單片微型計算機簡稱單片機，是典型的嵌入式微控制器（MicrocontrollerUnit），\x0d\x0a單片機芯片\x0d\x0a常用英文字母的縮寫MCU表示單片機，單片機又稱單片微控制器，它不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系統集成到一個芯片上。單片機由運算器，控制器，存儲器，輸入輸出設備構成，相當于一個微型的計算機（最小系統），和計算機相比，單片機只缺少了I/O設備。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時，學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。它最早是被用在工業控制領域。\x0d\x0a由于單片機在工業控制領域的廣泛應用，單片機由芯片內僅有CPU的專用處理器發展而來。最早的設計理念是通過將大量外圍設備和CPU集成在一個芯片中，使計算機系統更小，更容易集成進復雜的而對體積要求嚴格的控制設備當中。\x0d\x0aINTEL的8080是最早按照這種思想設計出的處理器，當時的單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，此后在8031上發展出了MCS51系列單片機系統。因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。盡管2000年以后ARM已經發展出了32位的主頻超過300M的高端單片機，直到目前基于8031的單片機還在廣泛的使用。在很多方面單片機比專用處理器更適合應用于嵌入式系統，因此它得到了廣泛的應用。事實上單片機是世界上數量最多處理器，隨著單片機家族的發展壯大，單片機和專用處理器的發展便分道揚鑣。\x0d\x0a現代人類生活中所用的幾乎每件電子和機械產品中都會集成有單片機。手機、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標等電腦配件中都配有1-2部單片機。汽車上一般配備40多部單片機，復雜的工業控制系統上甚至可能有數百臺單片機在同時工作！單片機的數量不僅遠超過PC機和其他計算的總和，甚至比人類的數量還要多。\x0d\x0a單片機是指芯片本身，而單片機系統是為實現某一個控制應用需要由用戶設計的，是一個圍繞單片機芯片而組建的計算機應用系統，這是單片機應用系統。單片機開發系統是指單片機開發調試的工具。單片機自問世以來，性能不斷提高和完善，其資源又能滿足很多應用場合的需要，加之單片機具有集成度高、功能強、速度快、體積小、功耗低、使用方便、價格低廉等特點，正在逐步取代現有的多片微機應用系統。單片機自動完成賦予它的任務的過程，也就是單片機執行程序的過程，即一條條執行的指令的過程，所謂指令就是把要求單片機執行的各種操作用的命令的形式寫下來，這是在設計人員賦予它的指令系統所決定的，一條指令對應著一種基本操作；單片機所能執行的全部指令，就是該單片機的指令系統，不同種類的單片機，其指令系統亦不同。為使單片機能自動完成某一特定任務，必須把要解決的問題編成一系列指令（這些指令必須是選定單片機能識別和執行的指令），這一系列指令的集合就成為程序，程序需要預先存放在具有存儲功能的部件——存儲器中。存儲器由許多存儲單元（最小的存儲單位）組成，就像大樓房有許多房間組成一樣，指令就存放在這些單元里，單元里的指令取出并執行就像大樓房的每個房間的被分配到了唯一房間號一樣，每一個存儲單元也必須被分配到唯一的地址號，該地址號稱為存儲單元的地址，這樣只要知道了存儲單元的地址，就可以找到這個存儲單元，其中存儲的指令就可以被取出，然后再被執行。\x0d\x0a2應用分類\x0d\x0a編輯\x0d\x0a\x0d\x0a單片機作為計算機發展的一個重要分支領域，根據目前發展情況，從不同角度單片機大致可以分為通用型/專用型、總線型/非總線型及工控型/家電型。\x0d\x0a通用型/專用型\x0d\x0a\x0d\x0a這是按單片機適用范圍來區分的。例如，80C51是通用型單片機，它不是為某種專用途設計的；專用型單片機是針對一類產品甚至某一個產品設計生產的，例如為了滿足電子體溫計的要求，在片內集成ADC接口等功能的溫度測量控制電路。\x0d\x0a總線/非總線型\x0d\x0a\x0d\x0a這是按單片機是否提供并行總線來區分的。總線型單片機單片機普遍設置有并行地址總線、數據總線、控制總線，這些引腳用以擴展并行外圍器件都可通過串行口與單片機連接，另外，許多單片機已把所需要的外圍器件及外設接口集成一片內，因此在許多情況下可以不要并行擴展總線，大大減省封裝成本和芯片體積，這類單片機稱為非總線型單片機。\x0d\x0a控制型/家電型\x0d\x0a\x0d\x0a這是按照單片機大致應用的領域進行區分的。一般而言，工控型尋址范圍大，運算能力強；用于家電的單片機多為專用型，通常是小封裝、低價格，外圍器件和外設接口集成度高。顯然，上述分類并不是惟一的和嚴格的。例如，80C51類單片機既是通用型又是總線型，還可以作工控用。\x0d\x0a3發展歷史\x0d\x0a編輯\x0d\x0a\x0d\x0a單片機誕生于1971年，經歷了SCM、MCU、SoC三大階段，早期的SCM單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，此后在8031上發展出了MCS51系列MCU系統。基于這一系統的單片機系統直到現在還在廣泛使用。隨著工業控制領域要求的提高，開始出現了16位單片機，但因為性價比不理想并未得到很廣泛的應用。90年代后隨著消費電子產品大發展，單片機技術得到了巨大提高。隨著INTELi960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應用，32位單片機迅速取代16位單片機的高端地位，并且進入主流市場。\x0d\x0a而傳統的8位單片機的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數百倍。目前，高端的32位Soc單片機主頻已經超過300MHz，性能直追90年代中期的專用處理器，而普通的型號出廠價格跌落至1美元，最高端的型號也只有10美元。\x0d\x0a當代單片機系統已經不再只在裸機環境下開發和使用，大量專用的嵌入式操作系統被廣泛應用在全系列的單片機上。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統。\x0d\x0a主要階段\x0d\x0a\x0d\x0a早期階段\x0d\x0aSCM即單片微型計算機（SingleChipMicrocomputer）階段，主要是尋求最佳的單片形態嵌入式系統的最佳體系結構。“創新模式”獲得成功，奠定了SCM與通用計算機完全不同的發展道路。在開創嵌入式系統獨立發展道路上，Intel公司功不可沒。\x0d\x0a中期發展\x0d\x0aMCU即微控制器（MicroControllerUnit）階段，主要的技術發展方向是：不斷擴展滿足嵌入式應用時，對象系統要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對象的智能化控制能力。它所涉及的領域都與對象系統相關，因此，發展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術廠家。從這一角度來看，Intel逐漸淡出MCU的發展也有其客觀因素。在發展MCU方面，最著名的廠家當數Philips公司。\x0d\x0aPhilips公司以其在嵌入式應用方面的巨大優勢，將MCS-51從單片微型計算機迅速發展到微控制器。因此，當我們回顧嵌入式系統發展道路時，不要忘記Intel和Philips的歷史功績。\x0d\x0a當前趨勢\x0d\x0aSoC嵌入式系統(SystemonChip）式的獨立發展之路，向MCU階段發展的重要因素，就是尋求應用系統在芯片上的最大化解決，因此，專用單片機的發展自然形成了SoC化趨勢。隨著微電子技術、IC設計、EDA工具的發展，基于SoC的單片機應用系統設計會有較大的發展。因此，對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應用系統。

單片機原理是指一種在線式實時控制計算機的原理方式。 在線式就是現場控制，需要的是有較強的抗干擾能力，較低的成本，這也是和離線式計算機（比如家用PC）的主要區別。單片機就是一個微型電腦，它是靠程序工作的，并且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能。 在單片機中主要包含CPU、只讀存儲器ROM和隨機存儲器RAM等，多樣化數據采集與控制系統能夠讓單片機完成各項復雜的運算，無論是對運算符號進行控制，還是對系統下達運算指令都能通過單片機完成。 硬件特點： （1）單片機的體積比較小， 內部芯片作為計算機系統，其結構簡單，但是功能完善，使用起來十分方便，可以模塊化應用。 （2）單片機有著較高的集成度，可靠性比較強，即使單片機處于長時間的工作也不會存在故障問題。 （3）單片機在應用時低電壓、低能耗，是人們在日常生活中的首要選擇， 為生產與研發提供便利。 （4）單片機對數據的處理能力和運算能力較強，可以在各種環境中應用，且有著較強的控制能力。

關于單片機原理如下： 利用單片機內部半導體存儲器來存放用戶的程序和數據，其核心微處理器CPU中有指令寄存器、指令譯碼器、程序計數器等部分，通過程序計數器查找下一條要執行的指令，找到后，將指令交給指令寄存器，再由譯碼器翻譯來完成對指令函數的操作，最終循環往復，形成工作效果。 擴展資料： 單片機主要由三個部分組成：運算器、控制器和寄存器。運算器由算術邏輯單元(ALU)、累加器、寄存器等組成。 首先累加器和寄存器向ALU輸入兩個8位源數據，其次ALU完成源數據的邏輯運算，最后ALU完成源數據的邏輯運算，將運算結果存入寄存器中;控制器由程序計數器、指令寄存器ID、程序譯碼器、時序發生器和操作控制器等組成，是一個下達命令的“組織”，用來協調整個系統各個部分的運行; 寄存器主要有累加器A、數據寄存器DR、指令寄存器IR、指令譯碼器ID、程序計數器PC、地址寄存器AR等。 微處理器內部的運算器、控制器、寄存器之間是連接的，由控制器發出操作指令給各個部件，運算器接到指令后進行相應處理，然后將運算結果存入相應的寄存器。 單片機是靠程序工作的，并且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能，尤其是特殊的獨特的一些功能，這是別的器件需要費很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。 一個不是很復雜的功能要是用美國50年代開發的74系列，或者60年代的CD4000系列這些純硬件來搞定的話，電路一定是一塊大PCB板！但是如果要是用美國70年代成功投放市場的系列單片機，結果就會有天壤之別！只因為單片機通過你編寫的程序可以實現高智能，高效率，以及高可靠性！