單片機(jī)（MCU）是位于單個(gè)集成電路上的小型計(jì)算機(jī)，單片機(jī)主要用于自動(dòng)控制的產(chǎn)品和設(shè)備中，例如汽車(chē)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(dòng)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(chǔ)器和輸入輸出設(shè)備的設(shè)計(jì)相比，通過(guò)減小尺寸和成本，用單片機(jī)來(lái)進(jìn)行設(shè)備控制性?xún)r(jià)比更高。與個(gè)人計(jì)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(jì)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(jiǎn)單地執(zhí)行的，但是如果沒(méi)有特殊電路來(lái)完成它，單片機(jī)本身將不會(huì)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(chǔ)器（ROM）是一種用于永久保存正在執(zhí)行的程序的存儲(chǔ)器?？梢跃帉?xiě)的程序大小取決于此內(nèi)存的大小。

隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）：隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）是一種用于臨時(shí)存儲(chǔ)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(chǔ)器。

電可擦可編程ROM（EEPROM）：EEPROM是一種特殊類(lèi)型的存儲(chǔ)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(lèi)似于RAM），但是即使斷電后也仍然永久保存（類(lèi)似于ROM）。

特殊功能寄存器（SFR）：特殊功能寄存器是RAM存儲(chǔ)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(huì)直接影響單片機(jī)或某些電路的操作。

程序計(jì)數(shù)器：程序計(jì)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(gè)監(jiān)視和控制單片機(jī)內(nèi)所有過(guò)程的單元，用戶(hù)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(gè)單片機(jī)都有一個(gè)或多個(gè)連接到單片機(jī)引腳的寄存器（稱(chēng)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(lái)穩(wěn)定頻率。

計(jì)時(shí)器/計(jì)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(huì)隨著每個(gè)即將到來(lái)的脈沖自動(dòng)遞增。

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

如果啟用了看門(mén)狗定時(shí)器，則每次計(jì)數(shù)到程序結(jié)束時(shí)，單片機(jī)都會(huì)復(fù)位，并且程序?qū)牡谝粭l指令開(kāi)始執(zhí)行。關(guān)鍵是要通過(guò)使用特殊命令來(lái)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(xiǎn)狀態(tài)，發(fā)生在單片機(jī)關(guān)閉時(shí)或由于電噪聲而使電源電壓降至最低水平時(shí)。
（2）復(fù)位引腳通常稱(chēng)為主清除復(fù)位（MCLR），根據(jù)單片機(jī)的類(lèi)型，通過(guò)應(yīng)用邏輯零0或1來(lái)對(duì)單片機(jī)進(jìn)行外部復(fù)位。

以上就是英銳恩單片機(jī)開(kāi)發(fā)工程師分享的單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。英銳恩專(zhuān)注單片機(jī)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)與開(kāi)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(kāi)關(guān)。