单片机（MCU）的基本结构

消费电子是应用单片机最多的领域之一，它是数码相机、汽车电子、播放器、洗衣机、烤箱、加湿器等的重要部件。那么，单片机的基本结构是什么呢？

从上图中，我们可以了解到构成单片机的三个重要组件是：

（1）CPU（中央处理单元）。
（2）RAM和ROM。
（3）I/O端口。

这并不意味着其他组件不那么重要，只是上面这些都被视为基本配置。下面我们介绍上述结构中提到的单片机的每个基本组件。

1.中央处理器

中央处理器或CPU是单片机的大脑。它由算术逻辑单元(ALU)和控制单元(CU)组成。CPU读取、解码和执行指令以执行算术、逻辑和数据传输操作。

2.存储单元

任何计算系统都需要两种类型的存储器：程序存储器和数据存储器。程序存储器，顾名思义，包含程序，即要由CPU执行的指令。另一方面，数据存储器需要在执行指令时存储临时数据。

通常，程序存储器是只读存储器或ROM，数据存储器是随机存取存储器或RAM。数据存储器有时也称为读写存储器(R/WM)。

3.输入/输出端口

单片机与外部世界的接口由I/O端口或输入/输出端口提供。开关、键盘等输入设备以二进制数据的形式从用户向CPU提供信息。CPU在接收到来自输入设备的数据后，执行适当的指令并通过LED、显示器、打印机等输出设备做出响应。

4.总线

单片机的另一个重要组件，但很少讲到，它就是系统总线。系统总线是一组连接线，将CPU与其他外围设备（如内存、I/O端口和其他支持组件）连接起来。

5.定时器/计数器

单片机的重要组件之一是定时器和计数器。它们提供时间延迟和计数外部事件的操作。此外，定时器和计数器可以提供函数生成、脉宽调制、时钟控制等。

6.串行端口

单片机的重要要求之一是与其他设备和外围设备（外部）通信。Serial Port通过串行通讯证明了这样的接口。单片机中最常见的串行通信是UART。

7.中断

单片机的一个非常重要的特性是中断及其中断处理机制。中断可以是外部的、内部的、硬件相关的或软件相关的。

8.ADC（模数转换器）

模数转换器或ADC是一种将模拟信号转换为数字信号的电路。ADC电路构成了外部模拟输入设备和单片机CPU之间的接口。几乎所有传感器都是模拟设备，来自这些传感器的模拟数据必须转换为数字数据才能让CPU理解。

9.DAC（数模转换器）

数模转换器或DAC是一种电路，其工作方式与ADC不同，即将数字信号转换为模拟信号。DAC构成了单片机的CPU和外部模拟设备之间的桥梁。

以上就是英锐恩单片机开发工程师分享的“单片机（MCU）的基本结构”。英锐恩专注单片机应用方案设计与开发，提供8位单片机、16位单片机、32位单片机。