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 单片机要自动完成计算，它应该具有哪些最重要的部分呢？

　　我们以打算盘为例计算一道算术题。例：36＋163×156－166÷34。现在要进行运算，首先需要一把 
算盘，其次是纸和笔。我们把要计算的问题记录下来，然后第一步先算163×156，把它与36相加的结果 
记在纸上，然后计算166÷34，再把它从上一次结果中减去，就得到最后的结果。

　　现在，我们用单片机来完成上述过程，显然，它首先要有代替算盘进行运算的部件，这就是“运算 
器”；其次，要有能起到纸和笔作用的器件，即能记忆原始题目、原始数据和中间结果，还要记住使单 
片机能自动进行运算而编制的各种命令。这类器件就称为“存贮器”。此外，还需要有能代替人作用的 
控制器，它能根据事先给定的命令发出各种控制信号，使整个计算过程能一步步地进行。但是光有这三 
部分还不够，原始的数据与命令要输入，计算的结果要输出，都需要按先后顺序进行，有时还需等待。 
如上例中，当在计算163×156时，数字36就不能同时进入运算器。因此就需要在单片机上设置按控制器 
的命令进行动作的“门 ”，当运算器需要时，就让新数据进入。

　　或者，当运算器得到最后结果时，再将此结果输出，而中间结果不能随便“溜出”单片机。这种对 
输入、输出数据进行一定管理的“门”电路在单片机中称为“口”（Port）。

　　在单片机中，基本上有三类信息在流动，一类是数据，即各种原始数据（如上例中的36、163等）、 
中间结果（如166÷34所得的商4、余数 30等）、程序（命令的集合）等。这样要由外部设备通过“口” 
进入单片机，再存放在存贮器中，在运算处理过程中，数据从存贮器读入运算器进行运算，运算的中间 
结果要存入存贮器中，或最后由运算器经“出入口”输出。用户要单片机执行的各种命令（程序）也以 
数据的形式由存贮器送入控制器，由控制器解读（译码）后变为各种控制信号，以便执行如加、减、乘 
、除等功能的各种命令。所以，这一类信息就称为控制命令，即由控制器去控制运算器一步步地进行运 
算和处理，又控制存贮器的读（取出数据）和写（存入数据）等。第三类信息是地址信息，其作用是告 
诉运算器和控制器在何处去取命令取数据，将结果存放到什么地方，通过哪个口输入和输出信息等。

　　存贮器又分为只读存贮器和读写存贮器两种，前者存放调试好的固定程序和常数，后者存放一些随 
时有可能变动的数据。

　　顾名思义，只读存贮器一旦将数据存入，就只能读出，不能更改（EPROM、E2PROM等类型的ROM可通 
过一定的方法来更改、写入数据——编者注）。而读写存贮器可随时存入或读出数据。实际上，人们往 
往把运算器和控制器合并称为中央处理单元——CPU。单片机除了进行运算外，还要完成控制功能。所以 
离不开计数和定时。因此，在单片机中就设置有定时器兼计数器，其基本结构与本连载之（二）中的举 
例类似。

到这里为止，我们已经知道了单片机的基本组成，即单片机是由中央处理器（即CPU中的运算器和控制器 
）、只读存贮器（通常表示为ROM）、读写存贮器（又称随机存贮器通常表示为RAM）、输入/输出口（又 
分为并行口和串行口，表示为I/O口）等等组成。实际上单片机里面还有一个时钟电路，使单片机在进行 
运算和控制时，都能有节奏地进行。另外，还有所谓的“中断系统”，这个系统有“传达室”的作用， 
当单片机控制对象的参数到达某个需要加以干预的状态时，就可经此“传达室”通报给CPU，使CPU根据 
外部事态的轻重缓急来采取适当的应付措施。
本文章来自中国IT实验室

发表时间:2008年7月18日16:58:04