顧名思義，單片機中的“單片”就是只有一個芯片，“機”就是指計算機，只有有一個芯片，她卻具有簡單計算機的功能，這就叫做單片機，也教微處理器微控制器，她廣泛的應用于各種電子設備工業設備中，下面介紹一些單片機基礎知識。

學習單片機是否很困難呢?應當說，對于已經具有電子電路，尤其是數字電路基本知識的讀者來說，不會有太大困難，如果你對PC機有一定基礎，學習單片機就更容易。為使絕大多數讀者能用上單片機。我們這里將盡量按深入淺出、理論聯系實際的原則把單片機的基本工作原理、使用方法交給讀者，以達到把大家領進單片機之“門”的目的。不過，單片機和PC機一樣，是實踐性很強的一門技術，有人說“計算機是玩出來的”，單片機亦一樣，只有多“玩”，也就是多練習、多實際操作，才能真正掌握它。因此，本講座會提供各種練習和實驗，并介紹一些適用于初學者且性價比較高的單片機和開發系統的貨源。你只有認真完成成這些實踐環節，才能為進一步深造，打好基礎。

只要你有恒心、有決心，跟隨我們的“連載”一步步走下去，將來就一定能在單片機世界里遨游。

單片機的組成:

單片機要自動完成計算，它應該具有哪些最重要的部分呢?

我們以打算盤為例計算一道算術題。例：111+109×188-199÷32?，F在要進行運算，首先需要一把算盤，其次是紙和筆。我們把要計算的問題記錄下來，然后第一步先算109×188，把它與111相加的結果記在紙上，然后計算199÷32，再把它從上一次結果中減去，就得到最后的結果。

現在，我們用單片機來完成上述過程，顯然，它首先要有代替算盤進行運算的部件，這就是“運算器”;其次，要有能起到紙和筆作用的器件，即能記憶原始題目、原始數據和中間結果，還要記住使單片機能自動進行運算而編制的各種命令。這類器件就稱為“存貯器”。此外，還需要有能代替人作用的控制器，它能根據事先給定的命令發出各種控制信號，使整個計算過程能一步步地進行。但是光有這三部分還不夠，原始的數據與命令要輸入，計算的結果要輸出，都需要按先后順序進行，有時還需等待。

如上例中，當在計算163×156時，數字36就不能同時進入運算器。因此就需要在單片機上設置按控制器的命令進行動作的“門”，當運算器需要時，就讓新數據進入?；蛘?，當運算器得到最后結果時，再將此結果輸出，而中間結果不能隨便“溜出”單片機。這種對輸入、輸出數據進行一定管理的“門”電路在單片機中稱為“口”(Port)。在單片機中，基本上有三類信息在流動，一類是數據，即各種原始數據(如上例中的36、163等)、中間結果(如166÷34所得的商4、余數30等)、程序(命令的集合)等。這樣要由外部設備通過“口”進入單片機，再存放在存貯器中，在運算處理過程中，數據從存貯器讀入運算器進行運算，運算的中間結果要存入存貯器中，或最后由運算器經“出入口”輸出。

用戶要單片機執行的各種命令(程序)也以數據的形式由存貯器送入控制器，由控制器解讀(譯碼)后變為各種控制信號，以便執行如加、減、乘、除等功能的各種命令。所以，這一類信息就稱為控制命令，即由控制器去控制運算器一步步地進行運算和處理，又控制存貯器的讀(取出數據)和寫(存入數據)等。第三類信息是地址信息，其作用是告訴運算器和控制器在何處去取命令取數據，將結果存放到什么地方，通過哪個口輸入和輸出信息等。

存貯器又分為只讀存貯器和讀寫存貯器兩種，前者存放調試好的固定程序和常數，后者存放一些隨時有可能變動的數據。顧名思義，只讀存貯器一旦將數據存入，就只能讀出，不能更改(EPROM、E2PROM等類型的ROM可通過一定的方法來更改、寫入數據——編者注)。而讀寫存貯器可隨時存入或讀出數據。

實際上，人們往往把運算器和控制器合并稱為中央處理單元——CPU。單片機除了進行運算外，還要完成控制功能。所以離不開計數和定時。因此，在單片機中就設置有定時器兼計數器。到這里為止，我們已經知道了單片機的基本組成，即單片機是由中央處理器(即CPU中的運算器和控制器)、只讀存貯器(通常表示為ROM)、讀寫存貯器(又稱隨機存貯器通常表示為RAM)、輸入/輸出口(又分為并行口和串行口，表示為I/O口)等等組成。實際上單片機里面還有一個時鐘電路，使單片機在進行運算和控制時，都能有節奏地進行。另外，還有所謂的“中斷系統”，這個系統有“傳達室”的作用，當單片機控制對象的參數到達某個需要加以干預的狀態時，就可經此“傳達室”通報給CPU，使CPU根據外部事態的輕重緩急來采取適當的應付措施。

現在，我們已經知道了單片機的組成，余下的問題是如何將它們的各部分連接成相互關聯的整體呢?實際上，單片機內部有一條將它們連接起來的“紐帶”，即所謂的“內部總線”。此總線有如大城市的“干道”，而CPU、ROM、RAM、I/O口、中斷系統等就分布在此“總線”的兩旁，并和它連通。從而，一切指令、數據都可經內部總線傳送，有如大城市內各種物品的傳送都經過干道進行。