单片机工作原理实战：知识要点总结

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我们都知道，
单片机
属于计算机大家庭中的一员。既然如此，它想要正常运转工作，系统必然得由软件和硬件这两大部分组成。硬件是什么？就是那些实实在在能看得见、摸得着的电路部分以及其他设备。而软件呢，通常指的就是程序和数据。
打个比方，就像我们日常用的
电脑
。电脑的硬件，就是我们能看到的主机、显示器、键盘这些实实在在的物件；而软件，就是安装在电脑里的各种程序，像Windows 7操作系统、办公软件Word、社交软件QQ，还有各种各样的游戏等等。
对于单片机系统来说，硬件就像是它的肉体，而软件则是它的灵魂和意识，这两者缺一不可。人的意识存储在大脑里，电脑的软件装在主机硬盘中，那单片机的程序又存放在哪里呢？想要弄清楚这个问题，我们得先了解一下单片机芯片的内部结构。
从单片机芯片内部结构简图来看，单片机系统的程序是存放在芯片里的ROM（只读存储器）中，而数据则存放在RAM（随机存取存储器）里。
那单片机又是怎么工作的呢？这里我们用人打篮球投篮来举个例子。当我们要投篮时，首先眼睛会捕捉到篮筐的位置信号，然后把这些信号传递给大脑。大脑根据我们长期训练积累的运动规律，输出信号指挥身体的各个部位，让手部配合完成投篮动作。
单片机的工作原理和这个很相似。外部的信号会通过输入接口进入单片机芯片内部，然后微处理器会根据我们预先编写好的程序要求，通过输出接口输出信号，去控制外部的设备。不过，单片机里的程序可不是像我们打篮球那样通过长期训练得来的，而是需要我们用代码写出来，再装进单片机芯片里。
就像篮球运动和其他运动有着不同的规律一样，单片机在完成不同的工作任务时，也需要我们编写不同的程序并安装进去。其实，单片机程序的本质并没有那么神秘。它主要的作用就是控制单片机接口的信号电平是高还是低，简单来说，就是控制电压的高低。
根据我们已有的电学知识可以知道，对于同一个电路，输入不同的电压，电路会有不同的反应。所以，我们就可以通过编写程序来控制与单片机接口相连接的电路。为了方便进行系统分析和设计，在单片机程序里，我们把高电平对应为数字“1”，把低电平对应为数字“0”。实际上，单片机也只能识别“1”和“0”这两个符号，其他的它都“不认识”。这就是单片机工作的基本原理啦。
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