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单片机是通过超大规模集成电路技术，将CPU、RAM、ROM、输入输出和中断系统、定时器/计数器等功能，集成在硅片上的超小型的计算机。单片机的核心是处理数据，就是把数据从一个寄存器转移到另一个寄存器。本帖在基本的数字电路上来理解单片机对数据的操作，是非常基础的知识。

单片机通过系统时钟，完成地址的计算、数据的转移、移位等操作。其过程就是利用数字电路对二进制数据累加、移位、转移。

一、数据累加1

比如对于累加地址或者数据，在数字电路放的CD4040。CD4040是CD4040是12位二进制串行计数器，所有计数器位为主从触发器。IC的第10脚是计数时钟脉冲输入端，在11脚为低电平时，第10脚的输入脉冲的时钟脉冲下降沿进行计数。这个过程就像在C程序中对变量的加1处理。对变量清零，可以直接控制给11脚施加高电平，完成计数结果的清除，也就是所有Q输出端变为0.

二、数据移位

对于程序中的数据移位，可以参考74LS194，74LS194是四位双向移存器。

其中：

D0～D1为并行输入端；

Q0～Q3为并行输出端；

SR--右移串引输入端；

SL--左移串引输入端；

S1、S0-操作模式控制端；

CR为清零端；

CP-为时钟脉冲输入端。

1、CR=0时，清除输出端，所有Q均为0。CR=1时，根据S1、S2的设置，配合CP的时钟脉冲上升沿，执行并入并处、或者左右移的处理。

2、S0=1、S1=1时，为并行输入模式。在CP时钟脉冲上升沿，输入端D的数据传入寄存器，体现在输出端Q上。

3、S0=0，S1=1时，为左移处理。数据输入端为SR，在CP时钟脉冲上升沿，Q1->Q0,Q2->Q1,Q3->Q2,SR->Q3

4、S0=1，S1=0时，为右移处理。数据输入端为SL，在CP时钟脉冲上升沿，Q2->Q3,Q1->Q2,Q0->Q1,SL->Q0

三、数据的输入输出转移

对于转移目的地，是需要地址的，就是寄存器的地址。可以通过类似于74LS138之类的译码器实现选择目标。而寄存器在这里用74LS373来模拟。

四、数据方向的控制

参考74LS245

CE使能74LS245工作；AB/BA是控制数据输出方向。AB=“0”，信号由B向A传输;（接收），AB=“1”，信号由A向B传输；（发送）。当CE为高电平时，A、B均为高阻态。

这些基本操作是单片机乃至计算动作的基础。实际上，现在的单片机设计得非常复杂，功能也更为强大。