微控制器誕生以來,人們對其研究就從未中斷過,經過多年的發展,微控制器的效能不斷完善,加上單片機具有價格便宜、使用便捷、功能強大等優點,目前已被廣泛應用在各個生產領域中。下面，小編為大家分享微控制器的基本結構，希望對大家有所幫助!
控制器
控制器由程式計數器、指令暫存器、指令譯碼器、時序發生器和操作控制器等組成，是釋出命令的“決策機構”，即協調和指揮整個微機系統的操作。其主要功能有：
(1) 從記憶體中取出一條指令，並指出下一條指令在記憶體中的位置。
(2) 對指令進行譯碼和測試，併產生相應的操作控制訊號，以便於執行規定的動作。
(3) 指揮並控制CPU、記憶體和輸入輸出裝置之間資料流動的方向。
微處理器內通過內部匯流排把ALU、計數器、暫存器和控制部分互聯，並通過外部匯流排與外部的儲存器、輸入輸出介面電路聯接。外部匯流排又稱為系統匯流排，分為資料匯流排DB、地址匯流排AB和控制匯流排CB。通過輸入輸出介面電路，實現與各種外圍裝置連線。
運算器
運算器由運算部件——算術邏輯單元(Arithmetic & Logical Unit，簡稱ALU)、累加器和暫存器等幾部分組成。ALU的作用是把傳來的資料進行算術或邏輯運算，輸入來源為兩個8位資料，分別來自累加器和資料暫存器。
ALU能完成對這兩個資料進行加、減、與、或、比較大小等操作，最後將結果存入累加器。例如，兩個數6和7相加，在相加之前，運算元6放在累加器中，7放在資料暫存器中，當執行加法指令時，ALU即把兩個數相加並把結果13存入累加器，取代累加器原來的內容6。
運算器有兩個功能：
(1) 執行各種算術運算。
(2) 執行各種邏輯運算，並進行邏輯測試，如零值測試或兩個值的比較。
運算器所執行全部操作都是由控制器發出的控制訊號來指揮的，並且，一個算術操作產生一個運算結果，一個邏輯操作產生一個判決。
主要暫存器
(1)累加器A
累加器A是微處理器中使用最頻繁的暫存器。在算術和邏輯運算時它有雙功能：運算前，用於儲存一個運算元;運算後，用於儲存所得的和、差或邏輯運算結果。
(2)資料暫存器DR
資料暫存器通過資料匯流排向儲存器和輸入/輸出裝置送(寫)或取(讀)資料的暫存單元。它可以儲存一條正在譯碼的指令，也可以儲存正在送往儲存器中儲存的一個數據位元組等等。
(3)指令暫存器IR和指令譯碼器ID
指令包括操作碼和運算元。
指令暫存器是用來儲存當前正在執行的一條指令。當執行一條指令時，先把它從記憶體中取到資料暫存器中，然後再傳送到指令暫存器。當系統執行給定的指令時，必須對操作碼進行譯碼，以確定所要求的操作，指令譯碼器就是負責這項工作的。其中，指令暫存器中操作碼欄位的輸出就是指令譯碼器的輸入。
(4)程式計數器PC
PC用於確定下一條指令的`地址，以保證程式能夠連續地執行下去，因此通常又被稱為指令地址計數器。在程式開始執行前必須將程式的第一條指令的記憶體單元地址(即程式的首地址)送入PC，使它總是指向下一條要執行指令的地址。
(5)地址暫存器AR
地址暫存器用於儲存當前CPU所要訪問的記憶體單元或I/O裝置的地址。由於記憶體與CPU之間存在著速度上的差異，所以必須使用地址暫存器來保持地址資訊，直到記憶體讀/寫操作完成為止。
顯然，當CPU向儲存器存資料、CPU從記憶體取資料和CPU從記憶體讀出指令時，都要用到地址暫存器和資料暫存器。同樣，如果把外圍裝置的地址作為記憶體地址單元來看的話，那麼當CPU和外圍裝置交換資訊時，也需要用到地址暫存器和資料暫存器。
