单片机就是将微处理器、只读存储器ROM、随机存储器RAM、定时器/计数器、中断系统、I/O接口、总线等集成在一起的微型计算机。因为单片机大多需要嵌入仪器设备的内部运行，所以又称嵌入式微控制器。[2]

2。2 单片机的基本结构

(1)微处理器能处理字节数和位变量。 

    (2)内部数据存储器含有通用工作寄存器、数据存储、位地址、堆栈等。 

    (3)内部程序存储器地址范围为0000H~FFFFH（64KB）。

(4)具有定时/计数功能的定时器/计数器。 

(5)单片机8位的I/O口，共有四个用来实现数据的输入输出。 

(6)用来传送单片机和其它设备之间的串行数据的全双工串行口。 

(7)单片机具有较强的中断功能，能满足不同控制的需要。

(8)单片机内的时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。 

(9)具有特殊功能的RAM区，即特殊功能寄存器。

2。3 单片机执行指令的过程

单片机执行过程分为取指令、分析指令、执行指令三步。取指令是根据程序计数器中的值把现行指令从程序存储器中读取出来并把它送到指令寄存器。分析指令是将指令操作码从指令寄存器中读取出来进行译码，分析它的指令性质。有的指令需要寻找操作数地址来达到指令要求。执行指令就是在遇到停机指令可循环等待指令之前，每条指令按顺序重复上述操作过程。[2]

2。4 单片机的特点

(1)单片机的抗干扰的能力优于个人计算机，病毒也不容易对它产生破坏，系统运行十分稳定、可靠。

    (2单片机内具有计算机正常运行所必需的所有部件，片外还有很多引脚可以用来进行扩展，能轻易的构成各种规模的计算机应用系统。

(3)单片机具有充足的控制指令，能对逻辑功能复杂的系统进行控制。

(3)单片机对电压要求不高，可低压运行。

(4)单片机具有体积小、性价比高、灵活性强等特点，很容易嵌入到其它系统中，所以在嵌入式微控制器中占有很重要的地位。

3 数字温度传感器DS18B20原理

3。1 DS18B20的新性能

    (1)不用备份电源，供电采用数据线。   

    (2)测量范围为-55℃到125℃，增量值为0。5℃。

    (3)可编程的分辨率为9~12位。 

    (4)把温度变换为数字只需要不到1s。 

    (5)电源接反时，温度计虽然不能使用，但不会因此而损坏。

3。2 DS18B20的内部结构

DS18B20数据部件有很多，其中主要的部件有5个：

    (1)6光刻ROM中64位序列号的排列：前8位是产品的序列标号，中间48位是该DS18B20自身序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码。 

    (2)DS18B20温度传感器的配置为12位，读取温度时用两个字符代替，每个字符为八位，前五位作为读取温度的符号位。

(3)DS18B20温度传感器的内部存储器由高速暂存RAM和EEPRAM组成，EEPRAM具有掉电后数据不会丢失的性能。

(4)配置寄存器的低五位一直为1。TM是测试模式位，可以将DS18B20的模式在工作与测试之间进行转换。

3。3 高速暂存存储器

高速暂存存储器由9个字节组成，当温度转换的命令发出后，转换所得的温度数据以二字节补码形式存放在高速暂存存储器的第0和第1个字节，单片机按照低位在前，高位在后的的顺序通过单线接口读取所存放的数据。

3。4 DS18B20的使用方法

DS18B20采用的是1－Wire总线协议方式，而AT89S51单片机在硬件上并不支持，所以我们必须从软件方面着手模拟单总线的协议时序。