單片機是單片微型計算機的簡稱。它是在一塊芯片上，以CPU為核心，同時集成了常用的計算機外部設備的計算機系統(tǒng)，稱之為MCU（Micro Controller Unit)。

單片機是為特定應用場景定制的計算機系統(tǒng)，此特性就決定了，單片機的種類與型號是成千上萬的。剛接觸單片機開發(fā)，可能被這個龐大的嚇到了，如何掌握特定的單片機使用方法，并開發(fā)出高質(zhì)量的單片機控制系統(tǒng)，就成了讓人頭疼的問題。

這里我們可以先從單片機的結構著手分析。

單片機上的核心器件是CPU（Central Processing Unit），在CPU周圍是各式各樣的總線，總線的一端，連接的是常用的計算機外部設備，比如：I/O設備、USART設備、A/D設備、RAM、Flash ROM、SPI總線控制設備... ...等等。

先不去解釋總線的總類與它們的工作原理，也不去解釋設備的工作原理，做個比方：CPU好比大腦，設備就好比身體器官，總線好比神經(jīng)。人在做動作的時候，大腦通過神經(jīng)傳導控制信息給身體器官，器官再把動作過程信息通過神經(jīng)反饋信號給大腦。如果我們理解了這個動作原理，那么，單片機的工作原理也就不難理解了。

單片機上的設備，提供給外界訪問接口叫做寄存器組，寄存器分為三類：控制寄存器、狀態(tài)寄存器、數(shù)據(jù)寄存器。

控制寄存器，可以用來設定設備的工作方式；

狀態(tài)寄存器，可以用來查詢設備的工作狀態(tài)；

數(shù)據(jù)寄存器，用來完成外界與設備的數(shù)據(jù)交互。

一般情況來講，CPU通過總線訪問某設備的控制寄存器，通過向該寄存器寫入控制數(shù)據(jù)，完成設備控制方式設定。然后，再通過狀態(tài)寄存器不斷查詢設備的工作狀態(tài)，根據(jù)工作狀態(tài)來確定如何與設備進行數(shù)據(jù)交互，數(shù)據(jù)交互工作就是通過數(shù)據(jù)寄存器來完成的。

由此可見，掌握單片機編程，實際上就是掌握如何使用片上設備。如何掌握片上設備的使用方法呢？按照下面的六步操作，就簡單多了。

第一、詳細了解片上設備的功能與作用；

第二、掌握與該設備相關的概念、技術術語、技術參數(shù)等內(nèi)容；

第三、通過器件手冊，了解與該設備相關的寄存器組；

第四、確定設備的使用方法；

第五、繪制設備使用控制流程圖；

第六、編寫程序；