什么是单片机

单片机是什么？

单片机（single-chip microcomputer），即单片式微型电脑，是一种集成电路芯片。单片机通常又称单片微控制器（即 MCU），它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了 I/O 设备。

概括的讲，一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

单片机可以做什么？

目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。小到电话、玩具、手机、各类刷卡机、电脑键盘、彩电、冰箱、空调、电磁炉，大到汽车、工业自动控制、机器人、导弹导航装置，甚至是美国的火星车，这些设备里面都含有一个或者多个单片机。单片机的数量不仅远超过 PC 机，甚至比人类的数量还要多。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一大批软硬件工程师。

单片机组成结构

单片机的组成结构如下图所示，主要包括处理器核心、内存、输入输出接口以及时钟电路等模块。

• 中央处理器（CPU）：负责执行指令集，控制整个系统的运行。它决定了单片机的计算和控制能力，常见的架构包括 ARM、AVR、PIC 等。
• 存储器（Memory）：单片机包含不同类型的存储器用于存储程序和数据。其中，Flash 存储器可以持久化存储，因此通常用于存放程序代码；而 RAM 掉电之后就会丢失数据，但读写速度快，因此用于存储运行时数据。
• 输入输出接口（I/O Interface）：单片机通过输入输出接口与外部世界进行通信。这些接口可以包括数字输入输出、模拟输入输出、串口、并口等，用于连接传感器、执行器和其他外部设备。
• 时钟电路（Clock）：提供单片机运行所需的时钟信号。时钟频率决定了单片机的工作速度，对于一些需要高性能的应用而言，时钟的选择至关重要。

单片机常见应用

单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。