單片機原理及應用/單片機的組成

在單片機中，基本上有三類信息在流動，第一類是數據，即各種原始數據、中間結果、程序（命令的集合）等。這些數據要由外部設備通過相應的通道進入單片機，再存放在存儲器中。在運算處理過程中，數據從存儲器讀入運算器進行運算，運算的中間結果要存入存儲器中，或最後由運算器經「I/O口」輸出。第二類信息是控制命令。用戶發給單片機執行的各種命令（程序）也以數據的形式由存儲器送入控制器，由控制器譯碼後變為各種控制信號，以便執行如加、減、乘、除等功能的各種命令，這類信息稱為控制命令，控制器控制運算器進行運算和處理，同時控制存儲器的讀（取出數據）和寫（存入數據）等操作。第三類信息是地址信息，其作用是告訴運算器和控制器在何處去取命令取數據，將結果存放到什麼地方，通過哪個口輸入和輸出信息等。
存儲器又分為只讀存儲器（ROM）和讀寫存儲器（RAM）。只讀存儲器存放調試好的固定程序和常數，一旦將數據存入，就只能讀出，不能更改；讀寫存儲器存放一些隨時有可能變動的數據，可隨時存入或讀出數據，但是數據在掉電後丟失。
運算器和控制器合稱為中央處理單元——CPU。單片機除了進行運算外，還要完成控制功能，所以離不開計數和定時，在單片機中一般設置有定時器和計數器，單片機里的時鐘電路，控制單片機按照一定的時序進行運算和控制。單片機中還有一個重要的概念「中斷系統」。「中斷系統」在單片機中起着「傳達室」的作用，當單片機控制對象的參數到達某個需要加以干預的狀態時，就可經此「傳達室」通報給CPU，使CPU根據外部事態的輕重緩急來採取適當的應付措施。
在單片機內部有一條將它們連接起來的「紐帶」，即所謂的「總線」。「總線」就像我們生活中的交通「幹道」一樣，把不同的地方和城市連接起來。而CPU、ROM、RAM、I/O口、中斷系統等就分布在此「總線」的兩旁，並和它連通。在計算機中，一切指令、數據都可經內部總線傳送。