单片机的工作原理是什么?

作者&投稿:仝阳 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 单片机在电路系统中相当于人体的大脑。目前大部分单片机都支持汇编语言、C语言编程。下面小编为大家介绍单片机的工作原理是什么?执行指令分为哪三个阶段?单片机的工作原理是什么
单片机就是是一种集成电路芯片,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、随机存储器、只读存储器和多种I/O串行口及中断系统、定时器、计数器等功能集成在一块硅片上组成一个微型并且很完善的计算机系统,以前在工业中使用广范,现在开始融入生活的方方面面。
目前单片机使用的更加广范,智能仪器仪表、通讯设备、导航系统以及家用电器。例如智能仪器仪表有智能变送器、智能数显表,通讯设备有各种的手操器家用电器有智能电饭锅、智能洗衣机、智能电视等。
单片机的工作过程实质就是执行程序的过程,也就是我们常说的逐条执行指令的过程。单片机每执行一条指令均可分为三个阶段:取出指令、分析(译码)指令、执行指令。
大多数8位单片机的取指、译码、执行这三步都是按照串行顺序依次进行的。32位单片机的这三步也是必不可少的,但是它是采用预取指令的流水线方式操作,并采用精简指令集,每条指令都是单周期指令,所以它允许指令并行操作。例如再取出第一条指令后,开始对这条指令译码的同时,取出第二条指令;在第一条指令执行时,第二条指令开始译码,然后取出第三条指令,第二条指令同时执行。。。如此循环。从而使CPU在同一时间对不同指令实现不同操作,这样就实现了指令的并行处理,大大加快指令的执行速度。
单片机执行指令的三个阶段
下面分别说说单片机执行指令的三个阶段。
1、取指令阶段
根据程序计数器PC的值,从程序存储器读出当前要执行的指令,并将该指令送到指令寄存器。
2、指令译码阶段
取出指令寄存器中的指令操作码进行译码,解析出指令要实现那种操作。(例如是执行数据传送还是进行数据的加减运算)
3、执行指令阶段
执行指令规定的操作。(例如对于带操作数的指令,先取出操作码,再取出操作数,然后按照操作码的类型对操作数进行操作)


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开福区18887626225: 单片机 的工作原理 -
淡阮舒窗: 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.

开福区18887626225: 单片机的工作原理是? -
淡阮舒窗: 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!

开福区18887626225: 单片机的工作原理? -
淡阮舒窗: 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.

开福区18887626225: 简述单片机的工作原理 -
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开福区18887626225: 单片机的原理是什么?
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开福区18887626225: 单片机的工作原理是什么?
淡阮舒窗: 发出指令,控制各引脚输出高低电平或接收信号,又发出相应的介指令.

开福区18887626225: 单片机的内部构造及其工作原理是什么 -
淡阮舒窗: 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...

开福区18887626225: 单片机的大致工作原理是什么啊?是大致,是不是类似于传感器,把一些输入信号转化为其他东西..单片机就 -
淡阮舒窗: 单片机不是传感器,单片机英文名:Single chip microcomputer是一种集成电路芯片,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/计数器等功能(可...

开福区18887626225: 单片机是什么工作原理? -
淡阮舒窗: 单片机到底是什么呢?就是一个电脑,只不过是微型的,麻雀虽小,五脏俱全: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,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过...

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