一文看懂单片机与CPU的相似与不同

什么是单片机，相信很多人都还不知道。也不知道单片机的作用是什么。单片机简称为单片微控制器(Microcontroler)，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上，相当于一个微型的计算机，因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对提及要求严格的控制设备当中。Intel的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

大家都知道我们的电脑主要是由中央处理单元CPU(进行运算、控制)、随机存储器RAM(数据存储)、存储器ROM(程序存储)、输入/输出设备I/O(串行口、并行输出口等)。安装在一个被称之为主板的印刷线路板上，就是我们个人的计算机了。

把单片机看成一个整体分成四块就很容易认识了。 把这些东西(CPU，硬盘，内存，主板等等)用集成块做好后，如下图所视：

　　单机片

就成了我们要学习的“单片机”了。而在单机片的内部，CPU，硬盘，内存，主板等等却又是另外的名字。

1)CPU(Central Processing Unit)。它是单片机的核心部件，包括运算器和控制器。运算器既是算术逻辑单元ALU(Arithmetic logic Unit)，其功能是进行算术运算和逻辑运算。控制器一般由指令寄存器、指令译码器、时序电路和控制电路组成。起作用是完成取指令、将指令译码形成各种微操作并执行指令，同时控制计算机的各个部件有条不紊地工作。

　　cpu内部图

2)计算机中的内存，在单片机里叫数据存储器，也叫随机存储器。用RAM(Random Access Memery)表示。其作用是用于存放运算的中间结果，数据暂存和缓冲，标志位等。特点是：掉电后会丢失数据。

　　程序存储器

3)计算机中的硬盘，在单片机中，叫程序存储器，也叫只读存储器。用ROM(Read only memery)表示。其作用和硬盘差不多，用来存放用户程序。特点是：掉电后不会丢失数据。

4)输入/输出设备I/O“主板”，在单片机里，叫做I/O(输入输出设备)当然也包含了串行口，并行口，定时器，记时器等等。

单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。