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單片機

單片機是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），由運算器，控制器，存儲器，輸入輸出設備等構成，相當于一個微型的計算機。與應用在個人電腦中的通用型微處理器相比，它更強調自供應（不用外接硬件）和節約成本。它的優點是體積小，可放在儀表內部，但存儲量小，輸入輸出接口簡單，功能較低。由于其發展非常迅速，舊的單片機的定義已不能滿足，所以在很多應用場合被稱為范圍更廣的微控制器；已經從上世紀80年代的4位、8位單片機，發展到現在的32位甚至64位的高速單片機。

基本結構　　

運算器

運算器由運算部件——算術邏輯單元(Arithmetic & Logical Unit，簡稱ALU)、累加器和寄存器等幾部分組成。ALU的作用是把傳來的數據進行算術或邏輯運算，輸入來源為兩個8位數據，分別來自累加器和數據寄存器。ALU能完成對這兩個數據進行加、減、與、或、比較大小等操作，然后將結果存入累加器。例如，兩個數6和7相加，在相加之前，操作數6放在累加器中，7放在數據寄存器中，當執行加法指令時，ALU即把兩個數相加并把結果13存入累加器，取代累加器原來的內容。

單片機應用

在各種大型電器中的模塊化應用

某些單片機設計用于實現特定功能，從而在各種電路中進行模塊化應用，而不要求使用人員了解其內部結構。如音樂集成單片機，看似簡單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機的原理），就需要復雜的類似于計算機的原理。如：音樂信號以數字的形式存于存儲器中（類似于ROM，由微控制器讀出，轉化為模擬音樂電信號（類似于聲卡）。

在大型電路中，這種模塊化應用極大地縮小了體積，簡化了電路，降低了損壞、錯誤率，也方便于更換。 　

單片機可以取代PLC嗎？

有人說這是個偽問題，單片機是元器件，PLC是由元器件以及龐大的軟件構成的系統，兩者在這一方面沒有可比性 —— PLC的控制芯片實際上就是單片機，也就是說可以將PLC看成是單片機的二次開發。單論工業防護等級，單片機的穩定性和可靠性能根本比不了PLC這種IP67類的產品（ IP為標記字母，標記數字表示接觸保護和外來物保護等級，第二標記數字表示防水保護等級）。而且就PLC這種能應對工業惡劣環境的產品還開發出一套冗余系統。