单片机工作原理详解_通俗易懂的单片机工作原理

单片机的工作原理：

1、主要器件有cpu(负责运算和控制)、存储器(程序存放在ROM存储器，临时变量存放在RAM存储器)和IO(输入输出)，它们相互配合实现单片机的运算。

2、同步：多个独立的部件按照统一的节奏运动，实现一种协调。

异步：做自己的事。

3、单片机中的模块按照同一个节拍同步工作，单片机中的cpu、内存、IO等东西的模块通过一个统一的节拍同步工作，这个节拍就是单片机的时钟。(时钟越小，单片机效率越高)

a、时钟节拍对单片机很重要，一个时钟节拍只能做一件事，所以单片机要变，最小时间单位是一个时钟节拍；单片机的时间单位是时钟节拍的整数倍。

cpu、内存、IO等。单片机的都以时钟节拍为动作节拍，所以单片机是一个同步系统。

c时钟由内部电路和外部晶振组合产生；时钟周期长度，即时钟拍速，影响单片机的速度，所以时针称为单片机的主频(主频越大，性能越高，一般pc主频在2G\3G以上，一般手机主频在1G-2G左右，51单片机主频为MHZ级别，高级单片机stm32主频为100mhz级别)。

外围和内部设备1、外围外部设备，属于单片机的模块。除了这三大部件外，单片机中还有其他部件，如串口控制器和IZC控制器，这些都称为外设。

3、早期的单片机功能比较简单。以单片机为产品，只需外部扩展一些专用芯片(中断控制芯片、串行通信芯片)即可与单片机结合。该产品的核心设计是单片机，外部专用芯片是外接设备。

1内部外设：集成到MCU中的外设；外围设备；未集成到MCU中但仍在外部的外设。

电路板：印刷电路板(PCB)。

1、PCB板=基板(绝缘)电路

2、是骨架和连接，目的是按照电路图将原有的所有部件连接起来，形成一个完整的工作电路。

3、印刷电路实际上是在不导电的基板表面按照电路构成印刷一层导电物质而形成的电路。最后形成一个非导电芯的FR4，外面有一层铜构成电路。为了防止铜氧化或与外界导电，外面还有一层油墨。刷墨时要露出焊点(焊点一般有两种：一种是针式，一种是贴片式)。焊点本来是铜的，但是为了焊接方便，一般都是镀锡的。

4、PCB实际上是硬件电路的载体(原创，电路设计)。

PCB图1、硬件工程师设计一个产品的硬件的步骤是：首先要有原理图，然后用原理图画出PCB图。

2、PCB图是将原理图与实际器件结合生成的PCB板结构图。PCB图的作用是给做PCB板的厂家印刷电路板。3、对于软件工程师来说，PCB图纸不需要关注，只需要原理图即可。

芯片：内部半导体工艺形成的电路外的塑料绝缘外壳(内部电路通过芯片的引脚与外部电路相连)。

1芯片模式和PCB模式的关系：相似性：芯片其实就是一个微型电路板。

区别：PCB只能做大功率；芯片可以做小功率，功率越小越好。

电子产品设计：芯片电路板，在设计过程中，芯片里能做的尽量去做。

单片机开发板/gen