单片机(Microcontroller Unit,MCU)是一种集成了处理器核心、存储器、输入/输出接口和各种外设功能的微型计算机系统。它具有体积小、功耗低、成本低廉、易于编程和集成外围设备等特点,被广泛应用于嵌入式系统中。
单片机通常由CPU核心、存储器、输入/输出接口以及各种外设组成。CPU核心是单片机的处理器部分,负责执行指令和进行数据处理。存储器用于存储程序代码和数据,包括闪存(Flash)用于存储程序代码以及随机存取存储器(RAM)用于存储运行时数据。输入/输出接口提供与外部设备的数据交互,如串口、并口、模数转换器(ADC)等。外设可以是各种传感器、执行器、显示器等,通过输入/输出接口与单片机进行连接。
编程是单片机应用的关键。通常使用汇编语言或高级编程语言(如C语言)进行单片机的编程。编写的程序通过编译器转换成机器码,然后下载到单片机的存储器中运行。程序中的指令控制单片机执行特定的操作,如读取传感器数据、进行数据处理、控制执行器等。
下面是一个简单的例子,使用C语言编写的单片机程序,实现LED闪烁的功能:
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