单片机芯片主要是由运算器模块、控制器模块和寄存器模块三大模块组成。在这当中，运算器模块由逻辑运算的模块（ALU）、累加器模块、寄存器模块等组成，关键在于累加器模块和寄存器模块向ALU导入二个8位源数据资料，另一方面ALU实现源数据资料的逻辑运算，再将运算的结果导入到寄存器模块中；

控制器模块由程序计数器、指令寄存器、控制指令编译器、时钟频率检测器和主要控制器模块等组成，是一个发送操作命令的“结构”，用作相互配合整体系統各组件中的运行;寄存器模块主要是有累加器模块A、数据存储器DR、指令寄存器IR、控制指令编译器ID、程序计数器PC、地址寄存器AR等。

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为使单片机能自动完成某一特定任务，必须把要解决的问题编成一系列指令（这些指令必须是选定单片机能识别和执行的指令），这一系列指令的集合就成为程序，程序需要预先存放在具有存储功能的部件——存储器中。存储器由许多存储单元组成，就像大楼房有许多房间组成一样，指令就存放在这些单元里，单元里的指令取出并执行就像大楼房的每个房间的被分配到了唯i一房间号一样，每一个存储单元也必须被分配到唯i一的地址号，该地址号称为存储单元的地址，这样只要知道了存储单元的地址，就可以找到这个存储单元，其中存储的指令就可以被取出，应广单片机生产厂家，然后再被执行。

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单片机是指芯片本身，而单片机系统是为实现某一个控制应用需要由用户设计的，是一个围绕单片机芯片而组建的计算机应用系统，这是单片机应用系统。单片机开发系统是指单片机开发调试的工具。单片机自问世以来，性能不断提高和完善，其资源又能满足很多应用场合的需要，加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点，正在逐步取代现有的多片微机应用系统。

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