一文看懂单片机与CPU的相似与不同

2017-05-11 22:15:32来源: eefocus 关键字:单片机  CPU

什么是单片机,相信很多人都还不知道。也不知道单片机的作用是什么。单片机简称为单片微控制器(Microcontroler),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,因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对提及要求严格的控制设备当中。Intel的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

 

图片来自网络

 

大家都知道我们的电脑主要是由中央处理单元CPU(进行运算、控制)、随机存储器RAM(数据存储)、存储器ROM(程序存储)、输入/输出设备I/O(串行口、并行输出口等)。安装在一个被称之为主板的印刷线路板上,就是我们个人的计算机了。

 

把单片机看成一个整体分成四块就很容易认识了。 把这些东西(CPU,硬盘,内存,主板等等)用集成块做好后,如下图所视:

 

单机片

 

就成了我们要学习的“单片机”了。而在单机片的内部,CPU,硬盘,内存,主板等等却又是另外的名字。

1)CPU(Central Processing Unit)。它是单片机的核心部件,包括运算器和控制器。运算器既是算术逻辑单元ALU(Arithmetic logic Unit),其功能是进行算术运算和逻辑运算。控制器一般由指令寄存器、指令译码器、时序电路和控制电路组成。起作用是完成取指令、将指令译码形成各种微操作并执行指令,同时控制计算机的各个部件有条不紊地工作。

 

cpu内部图

 

2)计算机中的内存,在单片机里叫数据存储器,也叫随机存储器。用RAM(Random Access Memery)表示。其作用是用于存放运算的中间结果,数据暂存和缓冲,标志位等。特点是:掉电后会丢失数据。

 

程序存储器

 

3)计算机中的硬盘,在单片机中,叫程序存储器,也叫只读存储器。用ROM(Read only memery)表示。其作用和硬盘差不多,用来存放用户程序。特点是:掉电后不会丢失数据。

 

4)输入/输出设备I/O“主板”,在单片机里,叫做I/O(输入输出设备)当然也包含了串行口,并行口,定时器,记时器等等。

 

 

单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。


关键字:单片机  CPU

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mcu/article_2017051134076.html
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北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

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