什么是單片微型計(jì)算機(jī)
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單片微型計(jì)算機(jī)是指集成在一個(gè)芯片上的微型計(jì)算機(jī)，也就是把組成微型計(jì)算機(jī)的各種功能部件，包括CPU（Central Processing Unit）、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM（Random Access Memory）、只讀存儲(chǔ)器ROM（Read-only Memory）、基本輸入/輸出(Input/Output)接口電路、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等部件制作在一塊集成芯片上，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)微型計(jì)算機(jī)的基本功能。單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。
圖1 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖
與通用計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)具有如下特點(diǎn)：
1. 體積小，成本低，功能自定義。單片機(jī)是將所有元器件集成在一塊印制板上，只包括完成功能的最少器件，沒(méi)有多余成分，成本低，功能模塊化，可以隨意組合與定制，能做到機(jī)、電、液一體化；
2. 單片機(jī)中的存儲(chǔ)器ROM和RAM是嚴(yán)格分工的。ROM為程序存儲(chǔ)器，只存放程序、常數(shù)及數(shù)據(jù)表格；而RAM則為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用于存放變量；
3. 采用面向控制的指令系統(tǒng)。不同的單片機(jī)一般具有不同的指令系統(tǒng)。單片機(jī)的控制能力一般要強(qiáng)于同等級(jí)的CPU，特別是單片機(jī)具有很強(qiáng)的位處理能力，能針對(duì)性地解決簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各類(lèi)控制任務(wù)；
4. 單片機(jī)的I/O引腳通常是多功能的。由于單片機(jī)體積小，引腳數(shù)量有限，為了解決實(shí)際引腳數(shù)和需要的信號(hào)線數(shù)的矛盾，采用引腳功能復(fù)用方法，根據(jù)指令設(shè)置或機(jī)器狀態(tài)來(lái)區(qū)分和識(shí)別某引腳處于何種功能；
5. 及時(shí)響應(yīng)。由于它是某種技術(shù)過(guò)程的核心處理環(huán)節(jié)，必須滿足技術(shù)過(guò)程的時(shí)限要求，自然具有實(shí)時(shí)處理的特性；
6. 健壯可靠。單片機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品的使用人員多為非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人士，使用環(huán)境不定，往往條件惡劣，因此，其健壯性和可靠性是該類(lèi)系統(tǒng)的必備條件。一般配備“看門(mén)狗（ Watch-dog）”和采用容錯(cuò)“（Fault Tolerance）”技術(shù)；
7. 單片機(jī)系統(tǒng)一般不帶有磁盤(pán)。而操作系統(tǒng)的映像和可執(zhí)行程序一般存放在只讀存儲(chǔ)器（ ROM ）和“閃存（Flash Memory）”中。
單片機(jī)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)硬件的芯片，在實(shí)際應(yīng)用中，通常很難直接和被控對(duì)象進(jìn)行電氣連接，必須外加各種擴(kuò)展接口電路、外部設(shè)備、被控對(duì)象等硬件和軟件，才能構(gòu)成一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。
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