消費(fèi)電子是應(yīng)用單片機(jī)最多的領(lǐng)域之一，它是數(shù)碼相機(jī)、汽車電子、播放器、洗衣機(jī)、烤箱、加濕器等的重要部件。那么，單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是什么呢？

從上圖中，我們可以了解到構(gòu)成單片機(jī)的三個(gè)重要組件是：

（1）CPU（中央處理單元）。
（2）RAM和ROM。
（3）I/O端口。

這并不意味著其他組件不那么重要，只是上面這些都被視為基本配置。下面我們介紹上述結(jié)構(gòu)中提到的單片機(jī)的每個(gè)基本組件。

1.中央處理器

中央處理器或CPU是單片機(jī)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(chǔ)單元

任何計(jì)算系統(tǒng)都需要兩種類型的存儲(chǔ)器：程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。程序存儲(chǔ)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(chǔ)器需要在執(zhí)行指令時(shí)存儲(chǔ)臨時(shí)數(shù)據(jù)。

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

3.輸入/輸出端口

單片機(jī)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(jìn)制數(shù)據(jù)的形式從用戶向CPU提供信息。CPU在接收到來(lái)自輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)后，執(zhí)行適當(dāng)?shù)闹噶畈⑼ㄟ^(guò)LED、顯示器、打印機(jī)等輸出設(shè)備做出響應(yīng)。

4.總線

單片機(jī)的另一個(gè)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(lái)。

5.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

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

6.串行端口

單片機(jī)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(guò)串行通訊證明了這樣的接口。單片機(jī)中最常見(jiàn)的串行通信是UART。

7.中斷

單片機(jī)的一個(gè)非常重要的特性是中斷及其中斷處理機(jī)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(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的電路。ADC電路構(gòu)成了外部模擬輸入設(shè)備和單片機(jī)CPU之間的接口。幾乎所有傳感器都是模擬設(shè)備，來(lái)自這些傳感器的模擬數(shù)據(jù)必須轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?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(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。DAC構(gòu)成了單片機(jī)的CPU和外部模擬設(shè)備之間的橋梁。

以上就是英銳恩單片機(jī)開發(fā)工程師分享的“單片機(jī)（MCU）的基本結(jié)構(gòu)”。英銳恩專注單片機(jī)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)與開發(fā)，提供8位單片機(jī)、16位單片機(jī)、32位單片機(jī)。