一文看懂單片機與CPU的相似與不同

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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集成到一個芯片上，相當于一個微型的計算機，因為它最早被用在工業控制領域。單片機由芯片內僅有CPU的專用處理器發展而來。最早的設計理念是通過將大量外圍設備和CPU集成在一個芯片中，使計算機系統更小，更容易集成進復雜的而對提及要求嚴格的控制設備當中。Intel的Z80是最早按照這種思想設計出的處理器，從此以后，單片機和專用處理器的發展便分道揚鑣。



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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（數據存儲）、存儲器ROM（程序存儲）、輸入/輸出設備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

就成了我們要學習的“單片機”了。而在單機片的內部，CPU，硬盤，內存，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。運算器既是算術邏輯單元ALU（Arithmetic logic Unit），其功能是進行算術運算和邏輯運算。控制器一般由指令寄存器、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行指令，同時控制計算機的各個部件有條不紊地工作。



cpu內部圖

2）計算機中的內存，在單片機里叫數據存儲器，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果，數據暫存和緩沖，標志位等。特點是：掉電后會丟失數據。



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：掉電后不會丟失數據。

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






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