1 从电路到集成电路

1.1 电路发展变化的趋势

(1)功率。电子设备越来越省电，待机时间越来越长，工作电压越来越低。

(2)体积。体积越来越小。

(3)功能。功能越来越强大。

1.2 微器件的出现

(1)电路的核心：开关控制、倍率控制。

(2)电子管、晶体管等。

1.3 集成电路的出现

(1)IC（integrated circuit，集成电路），就是使用微器件为积木，去搭建具备一定功能的一个电路板。

(2)以前没有微器件的时候，必须很大一块电路板才能实现一个电路功能（譬如一个加法器，完成加法运算）。然后有了微器件之后，这个电路板的体积变小了，越来越小，最后小到mm甚至更小，我们就把这个电路做在一起，用塑料外壳封装起来就形成了大家看到的IC芯片。

(3)芯片（IC、集成电路）其实就是：里面馅是电路，外面的壳就是绝缘体壳，里面的电路通过外壳上引出来的一些引脚（金属材料的）来与IC外部接轨。

(4)IC有多少个引脚，每一个引脚的作用是干嘛的，是IC设计制造的时候就已经决定的，我们拿到IC使用时要去读IC的数据手册来知道这个引脚怎么用。

2 计算机的核心设备CPU

CPU就是一块超大规模集成电路，CPU的本质就是电路。

2.1 CPU（Central Processing Unit，中央处理器）

(1)CPU = 运算器 + 控制器

(2)CPU = ALU + cache + Bus

(3)CPU = 汇编指令 + 寄存器

2.2 CPU的工作原理

(1)CPU通过总线从存储器取出指令到内部，然后译码，然后执行。

(2)一条指令包括：指令码+数据。

(3)执行指令反应为一个控制操作或者一个数学运算。

(4)给单片机编程其实就是给CPU写指令序列。

3 给单片机下个定义

3.1 计算机系统三大组成部分：CPU、内部存储器、IO

(1)单片机属于计算机的一种。

(2)IO就是input/output，也就是输入输出。譬如键盘、鼠标、触摸屏等就是输入设备，而LCD显示器、声卡等就是输出设备。

3.2 单片机的结构框图分析

1)我们来看单片机这个计算机系统的结构框图。

(2)框图中的方块是组成部件、箭头表示总线Bus。

(3)CPU处于单片机系统的核心位置，别的模块都通过总线和CPU进行关联。别的模块之间一般没有总线直接相连，有时候2个互相有关系的模块也会有总线直接相连。

(4)IO其实就是芯片上的引脚，不同的单片机型号有不同的IO数量和定义。

3.3 如何定义单片机

(1)单片机就是一台微型计算机。

(2)台式电脑或者笔记本电脑（这种计算机叫PC）也是一种计算机系统，这种计算机系统由很多个零部件组成。这些零部件由不同的厂商生产，可以去组合组装成一台电脑。

(3)单片机这台计算机的所有零件全部做在了一个IC内部，并且出厂前被塑料壳封装起来了。传统计算机中的主要部件单片机都有，都集成到内部去了。

(4)MCU的概念（参考词条：MCU），所以说大家看到：单片机、单片微型计算机、MCU、微控制器、微控制单元等，都是一个意思。