單片機是眾多消費電子產(chǎn)品不可獲取的核心元器件，在現(xiàn)代智能家居領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用，產(chǎn)品方案開發(fā)都需要基于單片機進行，所以單片機的重要性不言而喻。那么，單片機的基本結(jié)構(gòu)包括哪些呢?

從基礎(chǔ)配置上來看，單片機有三個重要的組件：CPU(中央處理單元)、RAM和ROM以及IO端口，除了這三個基本配置之外，還有其他重要的組件：

單片機基本結(jié)構(gòu)

1.中央處理器

中央處理器或CPU是單片機的大腦。它由算術(shù)邏輯單元(ALU)和控制單元(CU)組成。CPU讀取、解碼和執(zhí)行指令以執(zhí)行算術(shù)、邏輯和數(shù)據(jù)傳輸操作。

2.存儲單元

任何計算系統(tǒng)都需要兩種類型的存儲器：程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。程序存儲器，顧名思義，包含程序，即要由CPU執(zhí)行的指令。另一方面，數(shù)據(jù)存儲器需要在執(zhí)行指令時存儲臨時數(shù)據(jù)。

通常，程序存儲器是只讀存儲器或ROM，數(shù)據(jù)存儲器是隨機存取存儲器或RAM。數(shù)據(jù)存儲器有時也稱為讀寫存儲器(R/WM)。

3.輸入/輸出端口

單片機與外部世界的接口由I/O端口或輸入/輸出端口提供。開關(guān)、鍵盤等輸入設(shè)備以二進制數(shù)據(jù)的形式從用戶向CPU提供信息。CPU在接收到來自輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)后，執(zhí)行適當?shù)闹噶畈⑼ㄟ^LED、顯示器、打印機等輸出設(shè)備做出響應(yīng)。

4.總線

單片機的另一個重要組件，但很少講到，它就是系統(tǒng)總線。系統(tǒng)總線是一組連接線，將CPU與其他外圍設(shè)備(如內(nèi)存、I/O端口和其他支持組件)連接起來。

5.定時器/計數(shù)器

單片機的重要組件之一是定時器和計數(shù)器。它們提供時間延遲和計數(shù)外部事件的操作。此外，定時器和計數(shù)器可以提供函數(shù)生成、脈寬調(diào)制、時鐘控制等。

6.串行端口

單片機的重要要求之一是與其他設(shè)備和外圍設(shè)備(外部)通信。Serial Port通過串行通訊證明了這樣的接口。單片機中最常見的串行通信是UART。

7.中斷

單片機的一個非常重要的特性是中斷及其中斷處理機制。中斷可以是外部的、內(nèi)部的、硬件相關(guān)的或軟件相關(guān)的。

8.ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)

模數(shù)轉(zhuǎn)換器或ADC是一種將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的電路。ADC電路構(gòu)成了外部模擬輸入設(shè)備和單片機CPU之間的接口。幾乎所有傳感器都是模擬設(shè)備，來自這些傳感器的模擬數(shù)據(jù)必須轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)才能讓CPU理解。

9.DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)

數(shù)模轉(zhuǎn)換器或DAC是一種電路，其工作方式與ADC不同，即將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。DAC構(gòu)成了單片機的CPU和外部模擬設(shè)備之間的橋梁。

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