单片机简介及工作原理解析

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

 CPU的主要功能是运算和控制。

2.2 ROM

1.是什么？

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

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？

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？

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？

是单片机与外部的接口，

2.有什么用？

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

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

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。

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）。

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。

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。

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？

烧录就是把程序写入到单片机的ROM中。