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行业解读 | 单片计算机原理与应用探讨
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现在单片机已渗透到大众日常生活中的众多领域,小到仪器仪表、家用电器,大到医疗器械、航空航天等等,这些领域中都可以看到单片机的身影。一旦在普通产品中添加了单片机,便会使得原产品逐渐智能化,向互联网靠拢。下文详细介绍单片机原理以及应用理论。

一、单片机原理

单片机主要由运算器、控制器和寄存器三大部分构成。其中,运算器由算术逻辑单元(ALU)、累加器、寄存器等构成,首先累加器和寄存器向ALU输入两个8位源数据,其次ALU完成源数据的逻辑运算,最后将运算结果存入寄存器中;控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等构成,是一个下达命令的“组织”,用于协调整个系统各部分之间的运作;寄存器主要有累加器A、数据寄存器DR、指令寄存器IR、指令译码器ID、程序计数器PC、地址寄存器AR等。

在微处理器内部运算器、控制器、寄存器之间是相互连接的,由控制器向各部分发布操作命令,运算器接到命令后进行相应运算,并将运算后结果存入相应的寄存器中。

二、单片机应用

单片机现已渗透到我们日常生活中的各个领域,小到家用电器、仪器仪表,大到医疗器械、航空航天,无不存在着单片机的身影。一旦在某种产品上添加了单片机,便使得原产品向互联网靠拢,获得了“智能型”的前缀。单片机具体在各个领域的应用如下:

(1)在仪器仪表领域,一旦采用单片机对其进行控制,便使得仪器仪表变得数字化、智能化、微型化,且其功能更加强大;

(2)在家用电器领域,已广泛实现了家用电器的单片机控制,如电饭煲、电冰箱、空调、彩电、音响等等;

(3)在网络通信领域,手机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统等等都已实现了单片机控制,且单片机普遍具备通信接口,使得通信设备可以方便地与计算机之间进行数据通信;

(4)在工业控制领域,可以使用单片机构成多种多样的控制系统,如工厂流水线的智能化管理、电梯智能化控制、各种报警系统、与计算机联网构成二级控制系统等;   (5)在医疗设备领域,单片机也极大地实现了它的价值,已广泛应用于各种分析仪、监护仪、病床呼叫系统、医用呼吸机等医疗设备中;

(6)在模块化系统中,可利用单片机实现特定功能,进行模块化应用,而不要求操作人员了解其内部结构,这样做大大地缩小了体积、简化了电路,也降低了损坏率、错误率;

(7)在汽车电子领域,单片机已广泛应用于发动机控制器、GPS导航系统、ABS防抱死系统、制动系统中;

(8)除上述应用外,单片机在工商、金融、教育、物流等领域都或多或少地发挥了其本身的作用。

总而言之,单片机主要是由三大部分构成,它们分别是运算器、寄存器以及控制器。单片机能够用于各种领域,常见的有医疗设备领域、汽车电子领域、仪器仪表领域、家用电器领域等等,使人们的生活更加方便,带来无限可能。

文章来源:《基于单片机原理及应用论述》,智家网

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