单片机的原理

单片机的工作原理是什么？~

单片机原理：一种在线式实时控制计算机的原理方式

单片机原理是指一种在线式实时控制计算机的原理方式。在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机（比如家用PC）的主要区别。
单片机就是一个微型电脑，它是靠程序工作的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能。
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。

扩展资料：

单片机正常工作的三大条件：
1、单片机供电电源正常
供电电源是单片机工作的首要条件，如果电源都不正常，那单片机肯定不能正常工作，所以我们在测试任何产品之前首要的工作就是测量芯片及产品的供电电源。
出现电源不正常的情况，主要查找以下几点：电源供电是否正常、芯片是否存在短路现象、芯片的电源管脚是否虚焊或者漏焊、芯片的电源管脚是否有开路现象。
2、单片机复位管教不能出现复位信号
单片机一直处于复位状态，那么单片机的程序肯定运行不正常，所以在遇到单片机不能正常工作且电源正常的情况下，就需要测量一下单片机的复位管脚是否有复位信号出现，不同的单片机的复位信号是不同的。
3、晶振是否起振
引起晶振起振的原因很多，包括晶振频率选择、电容的选择，如果晶振不起振主要查找以下几点：晶振是否与单片机的典型应用电路上使用的晶振频率不一致。
参考资料来源：百度百科-单片机

很多想学单片机的人问我的第一句话就是怎样才能学好单片机？对于这个问题我今天就我自己是如何开始学单片机，如何开始上手，如何开始熟练这个过程给大家讲讲。
先说说单片机，一般我们现在用的比较多的的MCS-51的单片机，它的资料比较多，用的人也很多，市场也很大。就我个人的体会怎么样才能更快的学会单片机这门课。单片机这门课是一项非常重视动手实践的科目，不能总是看书，但是学习它首先必须得看书，因为从书中你需要大概了解一下，单片机的各个功能寄存器，而说明白点，我们使用单片机就是用软件去控制单片机的各个功能寄存器，再说明白点，就是控制单片机那些管脚的电平什么时候输出高，什么时候输出低。由这些高低电平的变化来控制你的系统板，实现我们需要的各个功能。至于看书，只需大概了解单片机各管脚都是干什么的？能实现什么样的功能？第一次，第二次你可能看不明白，但这不要紧，因为还缺少实际的感观认识。所以我总是说，学单片机看书看两三天的就够了，看小说你一天能看五六本，看单片机你两三天看两三遍就够了，可以不用仔细的看。推荐一本书，就这一本就足够，书名是《新编MCS-51单片机应用设计》，是哈尔滨工业大学出版社出的的，作者是张毅刚。大概了解一下书上的内容，然后实践，这是非常关键的，如果说学单片机你不实践那是不可能学会的，关于实践有两种方法你可以选择，一种方法：你自己花钱买一块单片机的学习板，不要求功能太全的，对于初学者来说你买功能非常多的那种板子，上面有很多东西你这辈子都用不着，我建议有流水灯、数码管、独立键盘、矩阵键盘、AD或DA（原理一样）、液晶、蜂鸣器，这就差不多了。如果上面我提到的这些，你能熟练应用，那可以说对于单片机方面的硬件你已经入门了，剩下的就是自己练习设计电路，不断的积累经验。只要过了第一关，后面的路就好走多了，万事开头难，大家可能都听过。方法二：你身边如果有单片机方面的高手，向他求助，让他帮你搭个简单的最小系统板。对于高手来说，做个单片机的最小系统板只需要一分钟的时间，而对于初学者可就难多了，因为只有对硬件了解了，才能熟练运用。而如果你身边没有这样的高手，又找不到可以帮助你的人，那我劝你最好是自己买上一块，毕竟自己有一块要方便的多，以后做单片机类的小实验时都能用得上，还省事。
有了单片机学习板之后你就要多练习，最好是自己有台电脑，一天少看电影，少打游戏，把学习板和电脑连好，打开调试软件坐在电脑前，先学会怎么用调试软件，然后从最简单的流水灯实验做起，等你能让那八个流水灯按照你的意愿随意流动时你已经入门了，你会发现单片机是多么迷人的东西啊，太好玩了，这不是在学习知识，而是在玩，当你编写的程序按你的意愿实现时你比做什么事都开心，你会上瘾的，真的。做电子类的人真的会上瘾。然后让数码管亮起来，这两项会了后，你已经不能自拔了，你已经开始考虑你这辈子要走哪一行了。就是要这样练习，在写程序的时候你肯定会遇到很多问题，而这时你再去翻书找，或是问别人，当得到解答后你会记住一辈子的，知识必须用于现实生活中，解决实际问题，这样才能发挥它的作用，你自己好好想想，上了这么多年大学，天天上课，你在课堂上学到了什么？是不是为了期末考试而忙碌呢？考完得了90分，哈哈哈好高兴啊，下学期开学回来忘的一干二净，是不是？你学到什么了？但是我告诉你单片机一旦学会，永远不会忘了。另外我再说说用汇编和C语言编程的问题。很多同学大一二就开设了C语言的课，我也上过，我知道那时天天就是几乘几，几加几啊，求个阶乘啊。学完了有什么用？让你用C语言编单片机的程序你是不是就傻了？书上的东西我们必须要会运用。单片机编程用C语言或汇编语言都可以，但是我建议用C语言比较好，如果原来有C语言的基础那学起来会更好，如果没有，也可以边学单片机边学C语言，C语言也挺简单，只是一门工具而已，我劝你最好学会，将来肯定用得着，要不你以后也得学，你一点汇编都不会根本无所谓，但你一点C语言都不会那你将来会吃苦头。汇编写程序代码效率高，但相对难度较大，而且很罗嗦，尤其是遇到算法方面的问题时，根本是麻烦的不得了，现在单片机的主频在不断的提高，我们完全不需要那么高效率的代码，因为有高频率的时钟，单片机的ROM也在不断的提高，足够装得下你用C语言写的任何代码，C语言的资料又多又好找，将来可移植性非常好，只需要变一个IO口写个温度传感器的程序在哪里都能用，所以我劝大家用C语言。
总结上面，只要你有信心，做事能坚持到底，有不成功不放弃的强烈意志，那学个单片机来说就是件非常容易的事。

步骤：1.找本书大概了解一下单片机结构，大概了解就行。不用都看懂，又不让你出书的。（三天）
2.找学习板练习编写程序，学单片机就是练编程序，遇到不会的再问人或查书。 （二十天）
3.自己网上找些小电路类的资料练习设计外围电路。焊好后自己调试，熟悉过程。 （十天）
4.自己完全设计具有个人风格的电路，产品，。。。你已经是高手了。 。。。。

看到了吗？下功夫一个多月你就能成为高手，我就讲这么多了，学不学得会，下不下得了功夫就看你的了。

最后我呢再给大家推荐两款我自己专门给单片机的初学者设计的单片机学习板，大家可以看看它的资料，需要说明一下，如果使用我的单片机学习板，我可以负责终生的技术支持，直到教会你为止。支持的方式你可以通过QQ，EMIL等随时问我关于单片机开发及电路设计方面的问题。

随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU 、RAM 、 ROM 、定时/数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，因此单片机早期的含义称为单片微型计算机，直译为单片机 。

一、单片机的特点 ：

1 、具有优异的性能价格比
2 、集成度高、体积小、可靠性高
3 、控制功能强
4 、低电压、低功耗

二、单片机的应用 ：

1 、在智能仪器仪表中的应用：在各类仪器仪表中引入单片机，使仪器仪表智能化，提高测试的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比。

2 、在机电一体化中的应用：机电一体化产品是指集机械、微电子技术、计算机技术于一本，具有智能化特征的电子产品。

3 、在实时过程控制中的应用：用单片机实时进行数据处理和控制，使系统保持最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品的质量。

4 、在人类生活中的应用：目前国外各种家用电器已普通采用单片机代替传统的控制电路。

5 、在其它方面的应用：单片机除以上各方面的应用，它还广泛应用于办公自动化领域、商业营销领域、汽车及通信、计算机外部设备、模糊控制等各领域中。

三、单片机的基本组成 ：
它由 CPU 、存储器（包括 RAM 和 ROM ）、 I/O 接口、定时 / 计数器、中断控制功能等均集成在一块芯片上，片内各功能通过内部总线相互连接起来。

输入 / 输出引脚 P0 、 P1 、 P2 、 P3 的功能 ：P0.0~P0 。 7 ： P0 口是一个 8 位漏极开路型双向 I/O 端口。在访问片外存储器时，它分时作低 8 位地址和 8 位双向数据总线用。在EPROM 编程时，由 P0 输入指令字节，而在验证程序时，则输出指令字节。验证程序时，要求外接上拉电阻。 P0 能以吸收电流的方式驱动8个LSTTL 负载。

P1. 0 ~P1. 7 （ 1~8 脚）： P1 是一上带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。在 EPROM 编程和验证程序时，由它输入低 8 位地址。 P1 能驱动 4 个 LSTTL 负载。

在 8032/8052 中， P1. 0 还相当于专用功能端 T2 ，即定时器的计数触发输入端； P1. 1 还相当于专用功能端T2EX ，即定时器 T2 的外部控制端。P2.0~P2.7 （ 21~28 脚）： P2 也是一上带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。在访问外部存储器时，由它输出高 8 位地址。在对 EPROM 编程和程序验证时，由它输入高 8 位地址。 P2 可以驱动 4 个 LSTTL 负载。P3. 0 ~P3. 7 （ 10~17 脚）： P3 也是一上带内部上拉电阻的双向 I/O 口。在 MCS-51 中，这 8 个引脚还用于专门的第二功能。 P3 能驱动 4 个 LSTTL 负载。

P3. 0 RXD （串行口输入）
P3. 1 TXD （串行口输出）
P3. 2 INT0 （外部中断 0 输入）
P3. 3 INT1 （外部中断 1 输入）
P3. 4 T0 （定时器 0 的外部输入）
P3. 5 T1 （定时器 1 的外部输入）
P3. 6 WR （片外数据存储器写选通）
P3. 7 RD （片外数据存储器读选通）

四、MCS-51 的寻址方式：
1 、立即寻址 如： MOV A ， #40H
2 、直接寻址 如： MOV A ， 3AH
3 、寄存器寻址 如： MOV A ， Rn
4 、寄存器间接寻址 如： MOV A ， @Rn
5 、基址加变址寻址 如： MOVC A ， @A+DPTR
6 、相对寻址 如： SJMP 08H
7 、位寻址 MOV 20H ， C

五、指令：
MOV ： 片内 RAM 传送
MOVX ： 片外 RAM 传送
MOVC ： ROM 传送
XCH ： 交换（和 A 交换）
SWAP ： A 内半字节交换
ADD ：不带进位加
ADDC ：带进位加
SUBB ：带进位减
INC ：加 1
DEC ：减 1
MUL ：乘法
DIV ：除法
DAA ：调整

六、计数初值的计算
定时或计数方式下计数初值如何确定，定时器选择不同的工作方式，不同的操作模式其计数值均不相同。若设最大计数值为 M ，各操作模式下的 M 值为：

模式 0 ： M=2 13 =8192
模式 1 ： M=2 16 =65536
模式 2 ： M=2 8 =256
模式 3 ： M=256 ，定时器 T0 分成 2 个独立的 8 位计数器，所以 TH0 、 TL0 的 M 均为 256 。

因为 MCS-51 的两个定时器均为加 1 计数器，当初到最大值（ 00H 或 0000H ）时产生溢出，将 TF 位置 1 ，可发出溢出中断，因此计数器初值 X 的计算式为： X=M- 计数值式中的 M 由操作模式确定，不同的操作模式计数器的长不相同，故M值也不相同。而式中的计数值与定时器的工作方式有关。

1 、计数工作方式时
计数工作方式时，计数脉冲由外部引入，是对外部冲进行计数，因此计数值根据要求确定。其计数初值： X=M- 计数值

例如：某工序要求对外部脉冲信号计 100 次， X=M-100

2 、定时工作方式时
定时工作方式时，因为计数脉冲由内部供给，是对机器周期进行计数，故计数脉冲频率为 f cont =f osc × 1/12 、计数周期 T=1/f cont =12/f osc 定时工作方式的计数初值 X 等于：

X=M- 计数值 =M-t/T=M- （ f osc × t ） /12

式中： f osc 为振荡器的振荡频率， t 为要求定时的时间。

定时器有两种工作方式 ：即定时和计数工作方式。由 TMOD 的 D6 位和 D2 位选择，其中 D6 位选择 T1 的工作方式， D2 位选择 T0 的工作方式。 =0 工作在定时方式， =1 工作在计数方式。并有四种操作模式：

1 、模式 0 ： 13 位计数器， TLi 只用低 5 位。
2 、模式 1 ： 16 位计数器。
3 、模式 2 ： 8 位自动重装计数器， THi 的值在计数中不变， TLi 溢出时， THi 中的值自动装入 TLi 中。
4 、模式 3 ： T0 分成 2 个独立的 8 位计数器， T1 停止计数。

MCS-51 有 5 个中断源，可分为 2 个中断优先级，即高优先级和低优先级，中断自然优先级：

外部中断 0 ；定时器 0 中断； 外部中断 1 ；定时器 1 中断 ；
串行口中断 ；定时器 2 中断

（ 1 ）同级或高优先级的中断正在进行中；
（ 2 ）现在的机器周期还不是执行指令的最后一上机器周期，即正在执行的指令还没完成前不响应任何中断；
（ 3 ）正在执行的是中断返回指令 RET1 或是访问专用寄存器 IE 或 IP 的指令，换而言之，在 RETI 或者读写 IE 或 IP 之后，不会马上响应中断请求，至少要在执行其它一要指令之扣才会响应。

（一）中断响应条件
CPU 响应中断的条件有：
（ 1 ）有中断源发出中断请求；
（ 2 ）中断总允许位 EA=1 ，即 CPU 开中断；
（ 3 ）申请中断的中断源的中断允许位为 1 ，即没有被屏蔽。

七、串行口工作方式及帧格式
MCS-51 单片机串行口可以通过软件设置四种工作方式：
方式 0 ：这种工作方式比较特殊，与常见的微型计算机的串行口不同，它又叫同步移位寄存器输出方式。在这种方式下，数据从 RXD 端串行输出或输入，同步信号从 TXD 端输出，波特率固定不变，为振荡率的 1/12 。该方式是以 8 位数据为一帧，没有起始位和停止位，先发送或接收最低位。
方式 2 ：采用这种方式可接收或发送 11 位数据，以 11 位为一帧，比方式 1 增加了一个数据位，其余相同。第 9 个数据即 D8 位具有特别的用途，可以通过软件搂控制它，再加特殊功能寄存器 SCON 中的 SM2 位的配合，可使 MCS-51 单片机串行口适用于多机通信。方式 2 的波特率固定，只有两种选择，为振荡率的 1/64 或 1/32 ，可由 PCON 的最高位选择。
方式 3 ：方式 3 与方式 2 完全类似，唯一的区别是方式 3 的小组特率是可变的。而帧格式与方式 2- 样为 11 位一帧。所以方式 3 也适合于多机通信。

看书加实验加慢慢培养感情！
1）找一本入门的书，比如高校教材，耐心的啃至少2遍。重点搞清楚啥是寄存器，单板机的内部结构是啥样的。就是前面最枯燥，最看不懂的那几章。后面的汇编语言倒在其次。不过如果你有耐心把后面的汇编语言也看个半懂不懂的话，会对你很有帮助，那些汇编其实是可以帮助你理解的！
2）找本C语言的书，比如清华的那个好好的啃两遍。辅助一些实验比如在计算机上用TC写写万年历啊等等小程序，不用特别复杂的旨在学会语句也语法的使用。
3）当你完成了以上艰辛的枯燥的时时刻刻不断的让利想撞墙的两个步骤以后。可以恭喜你，你开始开始入门了。
4）找本单片机编程的书，简单熟悉一个编译环境，比如KEIL，IAR等等都可以。这个阶段会比较轻松。
5）现在我们可以开始做实验了，利用编译器的模拟编程环境，试着写写程序，或者调试一下别人写的程序，记住这个阶段并不是说你就在写单片机的程序，这个阶段主要的目的还是让你熟悉编译环境，还有就是要把你写的代码由神鬼不识变到基本能用。
6）最后，你就说要花点血本找个实验板开始实际操作了，实验板你可以在学校借或者直接买个SST之类的带串口仿真功能的MCU上网找个实验板的图纸自己回来焊（成本估计在50元以内）。如果你有足够的经济支持可以去买一个小型的实验板，这个在淘宝上面有卖价格大概在300以内。再或者你如果有搞这方面工作的朋友找他们要一个仿真头也是一个不错的选择。
7）当以上的工作你都完成了以后，你就可以连上你的MCU开始实际操作，和实际的实验了。当你可以在MCU里面自己写一个万年历加温度计加LED显示程序以后，恭喜你，你已经迈入了初级水平了。后面的路就要自己慢慢走了。
完成以上7步预计那些已经打通奇经八脉的人需要2月有余，如果是一个努力地菜鸟的话需要4--6个月！

回答：
1首先我要说 学习单片机不是一天两天得事情。
2第二想学好单片机必须 必须有些基础才行，什么都不会，最简单得程序都看不懂，你还是放弃吧！
3去图书馆，或者书店买几本基础书看，等你看懂了自然而然得也就明白了
4网上得资料很多，学习方法也很多，你搜一下就可以，再这里我不给你粘贴了，麻烦！！
5最后祝你好运！！！

单片机原理：一种在线式实时控制计算机的原理方式

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神池县15582344413： 单片机原理 - 搜狗百科？
濮和又欣： 它是一种在线式实时控制计算机,在线式就是现场控制,需要的是有较强的抗干扰能力,较低的成本,它内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件. 单片机是靠程序的,并且可以修改.通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的.一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性!

神池县15582344413： 单片机 的工作原理 - ？
濮和又欣： 通过对于开关电路的控制,达到发送数字信号的目的,从而控制外围的电路或者模块进行工作.

神池县15582344413： 单片机的工作原理? - ？
濮和又欣： 可以简单的理解为:同一个电路,可以根据用户的需要,通过改变程序,(这些程序是可以由PC机烧录进单片机的),而改变这个电路的功能.比如:一个单片机连接了4个数码管.通过改变程序,可以变为一个时钟,也可以变为一个秒表,也可以是一个记录数字的仪器.等等.在这些变化中,不需要修改任何硬件,这就是单片机的优势.

神池县15582344413： 单片机的原理介绍 - ？
濮和又欣： 与电脑差不多,读入数据后,依据半导体进行逻辑运算,并把结果输出.单片机的基本结构运算器:用于实现算术和逻辑运算.计算机的运算和处理都在这里进行;控制器:是计算机的控制指挥部件,使计算机各部份能自动协调的工作;...

神池县15582344413： 单片机的原理是什么? ？
濮和又欣： 单片机的原理多指应用原理,在单片机未出现的时代,功能复杂的设备往往体积庞大,复杂操作都是通过大量的印刷线路板实现的.而单片机借助其体积小巧,功能强大的优势,依靠可执行多条命令的C语言,和独立运算处理的计算机能力,控制相关线路的开合,达到对设备的控制和操作.简单的说就是将一个微型计算机放置在设备线路上,通过规定指令,达到实际操作.

神池县15582344413： 请详细介绍单片机的作用及工作原理 - ？
濮和又欣： 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上.相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备.概括的讲:一块芯片就成了一台计算机.它的体积小、质量轻、价格...

神池县15582344413： 单片机的原理谁知道??告诉我？
濮和又欣： 单片机的原理与微机的原理类似,单片机是把(中央处理器CPU),(随机存储器RAM),(只读存储器/程序存储器ROM),(输入输出接口IO)集成在一个芯片上,所以称之为单片机.只要懂得微机的原理,就不难理解单片机的原理.

神池县15582344413： 单片机原理是什么？
濮和又欣： 先来回答和个人计算机的不同 以51单片机为例,是一个8位的低速处理器,功耗低,适合便携设备,完全兼容Intel 8031指令. 个人计算机,通常是32位或者64位的高速处理器,适合做大量运算,兼容x86指令. PS:cpu的指令系统是方便程序执行所设计的,不然一大堆源代码会吓死人的. 单片机前景: 由于单片机的低功耗,占用空间小,价格低廉,被广泛的应用到现在的手机,电子手表,mp3,mp4,电视机,冰箱,洗机器,热水器等等的智能设备. 单片机原理: 单片机内部集成了大量的逻辑开关,每被激发一次,部分开关就会按所编入的程序改变状态,这个比较偏向于底层设计,外国就有牛人自己用晶体管做了一个CPU.

神池县15582344413： 单片机的内部构造及其工作原理是什么 - ？
濮和又欣： 单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器...