1.1 寻找单片机

1.1.1 电磁炉与单片机

今天，电磁炉就像多年前的微波炉一样逐步在家庭中普及。拿一个功能简单的电磁炉来说，如图1-2所示，它可以通过加、减按钮（ 和 ）设定加热温度。每次按下加按钮时，指示灯向右跳一位，表示设定温度升高。同时驱动电路向电磁线圈输出更大的功率以提高加热温度。如果每次按下减按钮时，指示灯向左跳一位，表示设定温度降低，驱动电路减小输出功率以降低温度。

下次用电磁炉吃涮锅时记得想起单片机正在为我们服务。从图1-2可以看到，加、减按钮按下时向单片机送入相应的信号，单片机根据这个信号判断我们控制温度的意图。4个温度指示灯分别被单片机控制着，提高温度时熄灭当前的指示灯并点亮相邻右侧的指示灯，同时向驱动电路输出增加输出功率的信号。

这里我们学习一下关于输入、输出的知识。图1-2中，相对单片机来说，加、减按钮是输入设备，因为它们把用户的按钮操作“告诉”单片机，信号从按钮进入单片机；4个指示灯为输出设备，因为它们在单片机的控制下指示状态，电磁线圈的驱动电路也是这样，信号从单片机出发。于是可归纳电磁炉系统的输入、输出设备如下。

· 输入设备（箭头指向单片机）：加、减按钮。

· 输出设备（箭头指向设备）：4个指示灯、电磁线圈的驱动电路。

看看图1-1是不是也能归纳出一个类似的输入、输出设备清单来？

人体也是一个充满“输入”和“输出”的系统。最简单的一个例子就是我们过马路，眼睛左右环视看看有没有车，视觉信号输入大脑。大脑判断如果没有车，就快速穿过马路。这里，眼睛就是输入设备，大脑相当于单片机，双腿就是输出设备。和人体一样，单片机系统的生命也就体现在接收输入信号，经过分析和判断后，控制输出设备执行操作。

1.1.2 MP3播放机与单片机

想不到吧，MP3播放机与单片机也有紧密的联系。如图1-3所示为一台MP3播放机的系统框图，下载音乐时，单片机通过USB口（ ）与计算机通信，把音乐文件下载到存储器中。单片机把音乐文件名输出到液晶屏上显示，用户根据液晶屏上的列表找到想要听的音乐并操作播放按钮，单片机就把存储器中相应的音乐文件调出来进行解码，并通过DAC及驱动电路把音乐文件变换成声音信号，最后通过耳机播放出来。

图1-3所示的MP3播放机中，单片机就好像核心控制者，统管着液晶屏、USB口、存储器、DAC及驱动电路、按钮等外部设备，并有序地在这些设备中传递、交换数据或信号。试想如果没了单片机，图中这些外设相互之间因为没有了协调和控制就无法实现MP3播放机的功能。

图1-3中的USB口与单片机、存储器与单片机之间进行数据交换时是双向的，也就是说单片机可以向USB口和存储器发送数据，反过来，单片机也可以接收它们发送过来的数据，所以在图中以双向箭头表示数据传递的方向。而液晶屏只是接收单片机发送的显示数据、播放/暂停等按钮只是向单片机发送按钮的控制信号，所以都采用单向箭头。

1.1.3 更多单片机

除了以上几个例子外，单片机还隐藏在我们日常生活的许多电子产品中，如鼠标、遥控器、洗衣机、机器人等。如果试着打开一些设备的外壳就会发现单片机的身影，如图1-4所示。综观这些电子产品都有一个特点，它们都有输入或输出设备。比如鼠标的按键、遥控器的按键等是输入设备；洗衣机的电动机、机器人的执行机构是输出设备。形形色色的输入设备和输出设备都在单片机的控制下协调工作。