現如今，我們生活中的許多電器都使用了單片機。例如：手機、電視機、冰箱、洗衣機、以及按下開關，LED就閃爍的兒童玩具。那麼，單片機在這些電器中究竟做了些什麼呢？
單片機是這些電器動作的關鍵，是指揮硬件運行的。例如：接收按鈕或按鍵的輸入信號，按照事先編好的程序，指揮馬達和LCD的外圍功能電路動作。
那麼，單片機是如何構成的呢？（圖1）
單片機的基本構成
單片機是由CPU、內存、外圍功能等部分組成的。如果將單片機比作人，那麼CPU是負責思考的，內存是負責記憶的，外圍功能相當於視覺的感官系統及控制手腳動作的神經系統。
一、會思考的CPU
CPU的作用
程序計數器
CPU讀取指令時需要知道要執行的指令保存在內存的什麼位置，這個位置信息稱為地址（相當於家庭住址）。程序計數器（PC）就是存儲地址的寄存器。通常，PC是按1遞增設計的，也就是說，當CPU執行了0000地址中的指令後，PC會自動加1，變成0001地址。每執行一條指令PC都會自動加1，指向下一條指令的地址。可以說，PC決定了程序執行的順序。
指令解碼電路
指令解碼電路是解讀從內存中讀取的指令的含義。運算電路是根據解碼結果操作的。確切地講，指令解碼電路就是我們在“數字電路入門（2）”中學過的解碼電路，只不過電路結構稍微複雜些，所以，指令解碼電路的工作原理就是從被符號化（被加密）的指令中，還原指令。
運算電路
運算電路也稱為ALU（Arithmetic and Logic Unit），是完成運算的電路。能進行加法、乘法等算術運算、也能進行AND、OR 、BIT-SHIFT等邏輯運算。運算是在指令解碼電路的控制下進行的。通常運算電路的構成都比較複雜。
CPU內部寄存器
CPU內部寄存器是存儲臨時信息的場所。有存儲運算值和運算結果的通用寄存器，也有一些特殊寄存器，比如存儲運算標誌的標誌寄存器等。也就是說，運算電路進行運算時，並不是在內存中直接運算的，而是將內存中的數據複製到通用寄存器，在通用寄存器中進行運算的。
二、能記憶的內存
內存是單片機的記憶裝置，主要記憶程序和數據，大體上分為ROM和RAM兩大類。
ROM
ROM（Read Only Memory）是隻讀內存的簡稱。保存在ROM中的數據不能刪除，也不會因斷電而丟失。ROM主要用於保存用戶程序和在程序執行中保持不變的常數。
RAM
RAM（Random Access Memory）是可隨機讀/寫內存的簡稱。可以隨時讀寫數據，但關機後，保存在RAM中的數據也隨之消失。主要用於存儲程序中的變量。
單片機常常用SRAM作為內部RAM。SRAM允許高速訪問，但是，內部結構太複雜，很難實現高密度集成，不適合用作大容量內存。
除SRAM外，DRAM也是常見的RAM。DRAM的結構比較容易實現高密度集成，因此，比SRAM的容量大。但是，將高速邏輯電路和DRAM安裝於同一個晶片上較為困難，因此，一般在單片機中很少使用，基本上都是用作外圍電路。
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