单片机结构组成有哪些?

        单片机是一个配备CPU和程序存储器、数据存储器、输入/输出接口电路、定时/计数器、中断控制器、模/数转换器、数/模转换器、调制解调器等部件的系统，这些系统安装在一块集成电路上。根据不同单片机的型号，其组成部分不同，具体结构以下几种。

一、运算器

        运算器由运算部件——算术逻辑单元(Arithmetic & Logical Unit，简称ALU)、累加器和寄存器等几部分组成。ALU的作用是把传来的数据进行算术或逻辑运算，输入来源为两个8位数据，分别来自累加器和数据寄存器。ALU能完成对这两个数据进行加、减、与、或、比较大小等操作，最后将结果存入累加器。

        运算器有两个功能：

        (1) 执行各种算术运算。

        (2) 执行各种逻辑运算，并进行逻辑测试，如零值测试或两个值的比较。

        运算器所执行全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的，并且，一个算术操作产生一个运算结果，一个逻辑操作产生一个判决。

二、控制器

        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组成，是发布命令的“决策机构”，即协调和指挥整个微机系统的操作。其主要功能有：

        (1) 从内存中取出一条指令，并指出下一条指令在内存中的位置。

        (2) 对指令进行译码和测试，并产生相应的操作控制信号，以便于执行规定的动作。

        (3) 指挥并控制CPU、内存和输入输出设备之间数据流动的方向。

        微处理器内通过内部总线把ALU、计数器、寄存器和控制部分互联，并通过外部总线与外部的存储器、输入输出接口电路连接。外部总线又称为系统总线，分为数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB。通过输入输出接口电路，实现与各种外围设备连接。

三、存储单元

        任何计算系统都需要两种类型的存储器：程序存储器和数据存储器。程序存储器，顾名思义，包含程序，即要由CPU执行的指令。另一方面，数据存储器需要在执行指令时存储临时数据。

        通常，程序存储器是只读存储器或ROM，数据存储器是随机存取存储器或RAM。数据存储器有时也称为读写存储器(R/WM)。

        输入设备：用于将程序和数据输入到计算机。

        输出设备：输出设备用于把计算机数据计算或加工的结果以用户需要的形式显示或保存。

拓展阅读：单片机的发展现状及前景

        随着5g时代到来，以单片机为核心控制部件的产品越来越多，包括丰巢快递柜、共享单车、共享充电宝以及充电桩等等都是以单片机作为核心控制部件的。随着5G和物联网技术成熟，对各种低成本低功耗数据采集设备需求大幅提升，单片机+外围电路来实现这些功能正好切合这些特点。在未来会出现更多新的需求和应用，单片机前景还是十分广阔的。

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