单片机的工作原理是什么？执行指令分为哪三个阶段？

单片机在电路系统中相当于人体的大脑。目前大部分单片机都支持汇编语言、C语言编程。下面小编为大家介绍单片机的工作原理是什么？执行指令分为哪三个阶段？

单片机的工作原理是什么

单片机就是是一种集成电路芯片，采用超大规模集成电路技术，把具有数据处理能力的*处理器、随机存储器、只读存储器和多种I/O串行口及中断系统、定时器、计数器等功能集成在一块硅片上组成一个微型并且很完善的计算机系统，以前在工业中使用广范，现在开始融入生活的方方面面。

目前单片机使用的更加广范，智能仪器仪表、通讯设备、导航系统以及家用电器。例如智能仪器仪表有智能变送器、智能数显表，通讯设备有各种的手操器家用电器有智能电饭锅、智能洗衣机、智能电视等。

单片机的工作过程实质就是执行程序的过程，也就是我们常说的逐条执行指令的过程。单片机每执行一条指令均可分为三个阶段：取出指令、分析（译码）指令、执行指令。

大多数8位单片机的取指、译码、执行这三步都是按照串行顺序依次进行的。32位单片机的这三步也是必不可少的，但是它是采用预取指令的流水线方式操作，并采用精简指令集，每条指令都是单周期指令，所以它允许指令并行操作。例如再取出第一条指令后，开始对这条指令译码的同时，取出第二条指令；在第一条指令执行时，第二条指令开始译码，然后取出第三条指令，第二条指令同时执行。。。如此循环。从而使CPU在同一时间对不同指令实现不同操作，这样就实现了指令的并行处理，大大加快指令的执行速度。

单片机执行指令的三个阶段

下面分别说说单片机执行指令的三个阶段。

1、取指令阶段

根据程序计数器PC的值，从程序存储器读出当前要执行的指令，并将该指令送到指令寄存器。

2、指令译码阶段

取出指令寄存器中的指令操作码进行译码，解析出指令要实现那种操作。（例如是执行数据传送还是进行数据的加减运算）

3、执行指令阶段

执行指令规定的操作。（例如对于带操作数的指令，先取出操作码，再取出操作数，然后按照操作码的类型对操作数进行操作）