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单片姬

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本页面内容大幅为硬件原型介绍,且有引自百度百科的内容,需改进。
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基本资料
本名 单片机
别号 Microcontrollers
生日 1976年9月[1]
活动范围 全世界可能的话全宇宙
英文名 Single-Chip Microcomputer
出生地区 美国Intel公司

单片姬是电路硬件单片机拟人化萌娘。

简介

CPU娘刚诞生时身价十分高昂,一般人难以负担。同时,在控制家电,汽车等任务上,使用性能强大的CPU娘实在是有些杀鸡用牛刀,还抬高了成本。另外,那时的CPU娘带些大小姐属性,只专注于计算,要组成工作系统需要大量其他芯片娘做女仆辅助,进一步限制了她拓展业务的空间。
为了解决这些问题,从而让更多物品工具变得“智能”,工程师们造出了能够独自完成包括计算、存储等许多类型工作的多面手——单片姬。她如女仆长一般全能,又具有比CPU娘低得多的身价,因而备受人们青睐。现在,单片姬们勤奋地工作着,在人类社会的每一个环节发挥着至关重要的作用。
随着科技的发展,如今,单片姬们价格已经相当便宜,从而允许搞姬人随时使♀用她们。这也使一些单片姬拥有了众多粉丝。

基本结构

硬核内容,请谨慎阅读
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运算器

运算器由运算部件——算术逻辑单元(Arithmetic & Logical Unit,简称ALU)、累加器和寄存器等几部分组成。ALU的作用是把传来的数据进行算术或逻辑运算,输入来源为两个8位数据,分别来自累加器和数据寄存器。ALU能完成对这两个数据进行加、减、与、或、比较大小等操作,最后将结果存入累加器。

运算器有两个功能:

  1. 执行各种算术运算。
  2. 执行各种逻辑运算,并进行逻辑测试,如零值测试或两个值的比较。

运算器所执行全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的,并且,一个算术操作产生一个运算结果,一个逻辑操作产生一个判决。

控制器

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控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等组成,是发布命令的“决策机构”,即协调和指挥整个微机系统的操作。其主要功能有:

  1. 从内存中取出一条指令,并指出下一条指令在内存中的位置。
  2. 对指令进行译码和测试,并产生相应的操作控制信号,以便于执行规定的动作。
  3. 指挥并控制CPU、内存和输入输出设备之间数据流动的方向。

微处理器内通过内部总线把ALU、计数器、寄存器和控制部分互联,并通过外部总线与外部的存储器、输入输出接口电路联接。外部总线又称为系统总线,分为数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB。通过输入输出接口电路,实现与各种外围设备连接。

主要寄存器

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  • 累加器A
累加器A是微处理器中使用最频繁的寄存器。在算术和逻辑运算时它有双功能:运算前,用于保存一个操作数;运算后,用于保存所得的和、差或逻辑运算结果。
  • 数据寄存器DR
数据寄存器通过数据总线向存储器和输入/输出设备送(写)或取(读)数据的暂存单元。它可以保存一条正在译码的指令,也可以保存正在送往存储器中存储的一个数据字节等等。
  • 指令寄存器IR和指令译码器ID
指令包括操作码和操作数。
指令寄存器是用来保存当前正在执行的一条指令。当执行一条指令时,先把它从内存中取到数据寄存器中,然后再传送到指令寄存器。当系统执行给定的指令时,必须对操作码进行译码,以确定所要求的操作,指令译码器就是负责这项工作的。其中,指令寄存器中操作码字段的输出就是指令译码器的输入。
  • 程序计数器PC
PC用于确定下一条指令的地址,以保证程序能够连续地执行下去,因此通常又被称为指令地址计数器。在程序开始执行前必须将程序的第一条指令的内存单元地址(即程序的首地址)送入PC,使它总是指向下一条要执行指令的地址。
  • 地址寄存器AR
地址寄存器用于保存当前CPU所要访问的内存单元或I/O设备的地址。由于内存与CPU之间存在着速度上的差异,所以必须使用地址寄存器来保持地址信息,直到内存读/写操作完成为止。
显然,当CPU向存储器存数据、CPU从内存取数据和CPU从内存读出指令时,都要用到地址寄存器和数据寄存器。同样,如果把外围设备的地址作为内存地址单元来看的话,那么当CPU和外围设备交换信息时,也需要用到地址寄存器和数据寄存器。

针脚

单片机娘的宝具之一,同主道板上内相应的插槽成对,如CPU有754针、775针、938针、1156等,主板上754针、775针、938针、1156等插孔。

一些单片姬型号与人设

8051娘:普通的双马尾御姐,在现在还活跃的单片机娘的已经属于前辈了,但还是萝莉的容貌。Intel的亲女儿。有无数的干妹妹。stc家的干妹妹欧派似乎要比姐姐还要大。

pic娘:Microchip家的女儿,家里管教很严格。短发娘,有着知性的外表。会将各种东西分开摆放。有着强大的内心,无论什么时候遇到坏事也不会崩溃。

stm32娘:STM家的长女,黑色长发。被arm家寄养在STM家,是arm家长女的亲妹妹,不过是个贫乳。和arm娘一样能够同人类使用精炼的语言交流。在gd家有一个干妹妹,虽然是妹妹,却比姐姐更擅长奔跑。

avr娘:几位单片机娘里最年轻的。由两位父亲在一起想象出来,在Nordic VLSI家族诞生了。出生后不久就因为罪恶的交易被迫来到Atmel家。平时穿着女仆装,默默无闻地服务着大家。洗脑和调教时经常会有一条龙在旁边。可以使用6到100条触手。

AT89C51娘:温柔坚韧的人妻,什么都不出众,却是居家必备,经济适用。

ARM:踩高跟鞋的御姐,性能与价格同步上升。

DSP:智商超高的科学少女,脑子转的很快但是总在日常中有许多不擅长的地方。

ESP32:在乐鑫家族诞生的自带WiFi和蓝牙功能的单片姬,在物联网中经常出现。

ESP8266:在乐鑫家族诞生的自带WiFi功能的单片姬,在物联网中经常出现。

生活经历

过于阴暗,请谨慎阅读

在昏暗的工厂中出生,在还什么都不知道的情况下被运到其他工厂或者怪蜀黍的家里,插上电极,连到洗脑机。洗脑后或者会被送到其他人家里做女仆,不好好做会被狗咬。或者被某个怪蜀黍宠幸,一直洗脑直到报废。又或者成为某个怪蜀黍家熊孩子的玩物,丢来丢去。

无论如何,单片机娘最后总会被榨干,丢弃在没人知道的垃圾堆里。

应用

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这里不再对其应用作具体介绍

  • 节能控制
  • 智能语音设备
  • 报警控制
  • 医疗设备

注释与外部链接