单片机的基本原理

原标题：单片机的基本原理

想学习单片机的同学可以关注、私信我或者在评论区回复我要入门。单片机与通用型中央处理单元芯片不同，是因前者一般很容易配合最小型的外设制成工作计算机。这样就能够很容易的把单片机系统植入装置内部来进行控制的操作。为了在指令和数据上使用不同的字宽，并提高处理器流水线速度，哈佛构造在微控制器(Microcontrollers)和数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP)也渐渐得到了广泛的应用。

传统的微处理器是不允许这么做的。它要完成单片机的工作，就必需连接一些其他芯片。假如说，由于芯片上没有数据存储器，就必需要添加一些RAM的存储芯片，虽然所添加存储器的容量很灵敏，但是还是避免不了要添加。另外还须要添加许多连线来传递芯片之间的数据。

单片机的工作相对独立，一个典型的微控制器只须要一个时钟发生器和很少的RAM和ROM(或者EPROM,E2PROM)就能够在软件和晶振下工作了。同时，微控制器具有较多的输写输出设备，例如模拟数字转换器(Analog-to-DigitalConverter,ADC)，定时器，串口，以及其他串行通讯接口，假如I2C，SPI(串行周边接口)，CAN(控制器局域网)等。通常，这些集成在内部的设备能够通过特殊的指令来操作。

单片机时钟频次比不上同时代的计算机芯片，但它价格便宜，能够提供充足的程序存储器、丰盛的片上接口。某些架构的单片机出产厂商众多，例如8051系列、Z80系列。一些现代的微控制器支持一些内建的高级编程语言，假如BASIC语言、C语言、C++等。

单片机的位元数

依据总线或资料暂存器的宽度，单片机又分为4位元、8位元、16位元和32位元单片机。4位单片机多用于冰箱、洗衣机、微波炉等家电控制中;8位、16位单片机主要用于一般的控制领域，一般不使用操作系统;32位用于网络操作、多媒体处理等复杂处理的场合，一般要使用在嵌入式操作系统中。

单片机的开发

单片机的软件开发中，使用汇编语言比较少，如今主要使用C语言，部分集成开发环境支持C++。单片机的软件测试需要使用单片机开发器或模拟器。

硬件

开发板可以进一步简化程序的开发和烧制过程。开发板可能包含实际芯片或是仿真器。通过配套的下载线连接电脑与开发板，在电脑上编写程序下载到开发板。批量生产会用到编程器。

软件开发环境

一些知名的微控制器开发环境有：

微芯公司的MPLABIDE可用于该公司全系列微控制器的开发与除错，除支持该公司的ASM组译器C语言编译器外，也支援许多第三方的编译器。

ARM公司的μVision集成开发环境(原为Keil公司产品，2005年该公司已由ARM购并)，包含组译器与C编译器，可用于51单片机及ARM开发。

PROTEUS

Proteus软件是初学者入门的首选软件，它是LabcenterElectronics公司的一款商业版电路设计与仿真软件。内包括ISIS、ARES等软件模块。ARES模块主要用来完成PCB的设计，ISIS模块用来完成电路原理图的布图与仿真。

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