單片機(jī)（MCU）是位于單個集成電路上的小型計算機(jī)，單片機(jī)主要用于自動控制的產(chǎn)品和設(shè)備中，例如汽車引擎控制系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備、遙控器、辦公機(jī)器、電器、電動工具、玩具和其他嵌入式系統(tǒng)。

與使用單獨(dú)的微處理器、存儲器和輸入輸出設(shè)備的設(shè)計相比，通過減小尺寸和成本，用單片機(jī)來進(jìn)行設(shè)備控制性價比更高。與個人計算機(jī)或其他通用應(yīng)用中使用的微處理器相反，單片機(jī)是為嵌入式應(yīng)用而設(shè)計的。目前，應(yīng)用廣泛的是8位單片機(jī)。

單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)是什么？

單片機(jī)內(nèi)的所有操作都是高速且非常簡單地執(zhí)行的，但是如果沒有特殊電路來完成它，單片機(jī)本身將不會有用。下面，英銳恩將介紹單片機(jī)的內(nèi)部都有哪些模塊。

只讀內(nèi)存（ROM）：只讀存儲器（ROM）是一種用于永久保存正在執(zhí)行的程序的存儲器。可以編寫的程序大小取決于此內(nèi)存的大小。

隨機(jī)存取存儲器（RAM）：隨機(jī)存取存儲器（RAM）是一種用于臨時存儲數(shù)據(jù)以及在單片機(jī)操作期間創(chuàng)建和使用的中間結(jié)果的存儲器。

電可擦可編程ROM（EEPROM）：EEPROM是一種特殊類型的存儲器，并非所有單片機(jī)都包含。它的內(nèi)容可以在程序執(zhí)行期間更改（類似于RAM），但是即使斷電后也仍然永久保存（類似于ROM）。

特殊功能寄存器（SFR）：特殊功能寄存器是RAM存儲器的一部分。它們的目的由制造商預(yù)先定義，因此不能更改。由于它們的位物理連接到單片機(jī)內(nèi)的特定電路，例如A/D轉(zhuǎn)換器，串行通信模塊等，因此其狀態(tài)的任何變化都會直接影響單片機(jī)或某些電路的操作。

程序計數(shù)器：程序計數(shù)器是運(yùn)行程序的引擎，指向包含下一條要執(zhí)行的指令的內(nèi)存地址。

中央處理器（CPU）：顧名思義，這是一個監(jiān)視和控制單片機(jī)內(nèi)所有過程的單元，用戶不能影響其工作。

輸入/輸出端口（I/O端口）：為了使單片機(jī)有用，必須將其連接到外圍設(shè)備。每個單片機(jī)都有一個或多個連接到單片機(jī)引腳的寄存器（稱為端口）。

振蕩器：振蕩器產(chǎn)生的偶數(shù)脈沖使單片機(jī)內(nèi)所有電路實(shí)現(xiàn)諧波和同步操作。通常將其配置為使用石英晶體或陶瓷諧振器來穩(wěn)定頻率。

計時器/計數(shù)器：大多數(shù)程序在操作中都使用這些微型電子“秒表”。這些通常是8位或16位SFR，其內(nèi)容會隨著每個即將到來的脈沖自動遞增。

看門狗定時器：看門狗定時器是連接到單片機(jī)內(nèi)完全獨(dú)立的RC振蕩器的定時器。

如果啟用了看門狗定時器，則每次計數(shù)到程序結(jié)束時，單片機(jī)都會復(fù)位，并且程序?qū)牡谝粭l指令開始執(zhí)行。關(guān)鍵是要通過使用特殊命令來防止這種情況發(fā)生。

電源電路：

關(guān)于單片機(jī)電源電路，有兩點(diǎn)值得關(guān)注：

（1）掉電是一種潛在的危險狀態(tài)，發(fā)生在單片機(jī)關(guān)閉時或由于電噪聲而使電源電壓降至最低水平時。
（2）復(fù)位引腳通常稱為主清除復(fù)位（MCLR），根據(jù)單片機(jī)的類型，通過應(yīng)用邏輯零0或1來對單片機(jī)進(jìn)行外部復(fù)位。

以上就是英銳恩單片機(jī)開發(fā)工程師分享的單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。英銳恩專注單片機(jī)應(yīng)用方案設(shè)計與開發(fā)，提供8位單片機(jī)、16位單片機(jī)、32位單片機(jī)、運(yùn)放芯片和模擬開關(guān)。