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3.1 单片机系统组成
前面我们接触了一些由单片机及外设构成的具有一定功能的单片机系统，但大都停留在框图分析上。接下来将要讨论框图之下的单片机和外设是什么样子，以及电路是如何设计的。
单片机是集成电路的一种。它之所以可以根据程序实现灵活的控制及运算，全依赖于内部精妙的电路结构设计。
如果把一个单片机翘开（最好用一个报废的单片机下手），就会看到类似如图3-2所示的内部结构。在塑料基底的中央有一个微型的芯片，还有连接芯片和单片机管脚的细导线。单片机起主要作用的是芯片部分，细导线只是起到了在芯片和管脚之间传递信号的作用。
图3-2 单片机的内部结构
单片机这个“大管家”得有管的对象，不然它就是光杆司令一个，成不了什么气候。于是各种外设通过各种连接方式与单片机的管脚发生了联系，形成了被单片机“领导”的局面。
拿一个声音处理器来说，图3-3（a）是它的系统框图：话筒采集说话声，信号经过放大后由ADC进行模数转换后送到单片机中。单片机对声音信号进行处理后输出，经过滤波、放大后驱动扬声器播放出类似机器人的声音。参数控制模块可以改变单片机对声音信号的参数，从而调整声音的处理效果。
图3-3 声音处理器系统
图3-3 声音处理器系统（续）
等我们有经验后，就能根据系统框图设计出类似如图3-3（b）所示的电路图，电路图各个模块（阴影部分）与系统框图是一一对应的。话筒采集的声音信号经过运算放大器LF356的放大后（后面会有对运算放大器的介绍），由单片机内部的ADC进行模数转换后对声音信号进行处理，之后输出到滤波器并对处理之后的模仿机器人的声音放大，最后由扬声器把模仿机器人的声音还原出来。整个系统体现了单片机与外设，如话筒、扬声器等协同工作的特点。
得到电路图后可设计并制作出声音处理器的印制电路板，如图3-3（c）所示。最后把买回来的元器件焊接到印制电路板上就成了最终产品的电路板，如图3-3（d）所示。