什么是单片机?它是如何工作的?

一.单片机是什么?

家用电器包含各种各样的集成电路板。

在集成电路板上最重要的就是单片机(单片微型计算机)。它是一种集成电路芯片。

二.单片机的组成

2.1 CPU

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 CPU的主要功能是运算和控制。

2.2 ROM

1.是什么?

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ROM的全称是Read-Only Memory,即只读存储器。
ROM中的数据只能被读取,而不能被修改或写入新的数据。

2.作用

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用来存储程序代码。
烧录就是把程序写入到单片机的ROM中。

2.3 RAM

1.是什么?

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是与CPU直接交换数据的内部存储器。
它可以随时读写(刷新时除外),而且速度很快。
通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储介质。

2.有什么用?

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CPU运行程序进行计算时,变量被存放到RAM中。

2.4 I/O接口

1.是什么?

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是单片机与外部的接口,

2.有什么用?

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对外部存储器进行读写。 

也可以作为控制接口,输出控制指令。

也可作为人机交互接口,如液晶显示和键盘等。

三.运算流程

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CPU可以按照程序指示,通过I/O模块输出高电平,点亮外部的二极管。

如果程序的指令为运算指令,那么CPU就执行运算过程,如果运算过程中产生了变量,那么产生的变量将存放在随机存储器中。

四.单片机的时钟

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单片机的各个模块是按统一的节拍工作的,这个统一的节拍来源于单片机的时钟,时钟信号是一个高低电平交错的信号。
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单片机在一个时钟周期内,只能执行一条指令。而且单片机的时间单位都是时钟周期的整数倍。 


时钟信号来源于振荡器,振荡器分为内部RC振荡器和外部晶体振荡器(晶振)。
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内部振荡器的误差较大,一般采用外部晶振。
再配合晶振电路,通电后,产生一定频率的时钟信号。
单片机的各个部件都要根据时钟信号协调工作。
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时钟信号的长度影响了单片机的速度,所以晶体振荡频率叫做单片机的主频。
主频越高,单片机的性能越高。
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单片机的频率一般为百兆赫兹,电脑CPU的频率为千兆赫兹级别。
总的来说,单片机是一种集成电路芯片,它采用超大规模集成电路技术,把具有数据处理能力的CPU,存储器和I/O接口集成在一起。

什么是烧录?

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烧录就是把程序写入到单片机的ROM中。
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