一文看懂單片機與CPU的相似與不同

　　什么是單片機，相信很多人都還不知道。也不知道單片機的作用是什么。單片機簡稱為單片微控制器(Microcontroler)，它不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上，相當(dāng)于一個微型的計算機，因為它最早被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來。最早的設(shè)計理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個芯片中，使計算機系統(tǒng)更小，更容易集成進復(fù)雜的而對提及要求嚴格的控制設(shè)備當(dāng)中。Intel的Z80是最早按照這種思想設(shè)計出的處理器，從此以后，單片機和專用處理器的發(fā)展便分道揚鑣。

　　大家都知道我們的電腦主要是由中央處理單元CPU(進行運算、控制)、隨機存儲器RAM(數(shù)據(jù)存儲)、存儲器ROM(程序存儲)、輸入/輸出設(shè)備I/O(串行口、并行輸出口等)。安裝在一個被稱之為主板的印刷線路板上，就是我們個人的計算機了。

　　把單片機看成一個整體分成四塊就很容易認識了。 把這些東西(CPU，硬盤，內(nèi)存，主板等等)用集成塊做好后，如下圖所視：

　　單機片

　　就成了我們要學(xué)習(xí)的“單片機”了。而在單機片的內(nèi)部，CPU，硬盤，內(nèi)存，主板等等卻又是另外的名字。

　　1)CPU(Central Processing Unit)。它是單片機的核心部件，包括運算器和控制器。運算器既是算術(shù)邏輯單元ALU(Arithmetic logic Unit)，其功能是進行算術(shù)運算和邏輯運算?？刂破饕话阌芍噶罴拇嫫?、指令譯碼器、時序電路和控制電路組成。起作用是完成取指令、將指令譯碼形成各種微操作并執(zhí)行指令，同時控制計算機的各個部件有條不紊地工作。

　　cpu內(nèi)部圖

　　2)計算機中的內(nèi)存，在單片機里叫數(shù)據(jù)存儲器，也叫隨機存儲器。用RAM(Random Access Memery)表示。其作用是用于存放運算的中間結(jié)果，數(shù)據(jù)暫存和緩沖，標志位等。特點是：掉電后會丟失數(shù)據(jù)。

　　程序存儲器

　　3)計算機中的硬盤，在單片機中，叫程序存儲器，也叫只讀存儲器。用ROM(Read only memery)表示。其作用和硬盤差不多，用來存放用戶程序。特點是：掉電后不會丟失數(shù)據(jù)。

　　4)輸入/輸出設(shè)備I/O“主板”，在單片機里，叫做I/O(輸入輸出設(shè)備)當(dāng)然也包含了串行口，并行口，定時器，記時器等等。

　　單片機的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機，就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞——“智能型”，如智能型洗衣機等。因此，單片機的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計算機應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。