单片机的工作就是不断地取指令、分析指令、执行指令的循环过程。在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。
单片机是一种集成了中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种输入输出I/O口、中断系统、定时器/计时器等功能的集成电路芯片。这些功能在一块硅片上得以集成，形成一个小型完善的计算机系统，能够处理数据、存储信息、与外部设备通信等。单片机的工作过程涉及执行预先编写的程序。
然后，处理器读取并执行存储器中的指令。当处理器需要与外界设备进行数据交换时，会通过输入/输出接口与这些设备进行通信。控制系统根据程序代码的指令，不断重复上述过程，从而实现对外界设好的，我继续解释单片机控制系统的工作原理。单片机控制系统主要用于控制各种电子设备和系统。
单片机原理及应 用单片机是一种集成电路芯片，原理是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。单片机的使用领域已十分广泛，小到家用电器、仪器仪表，大到医疗器械、航空航天。
1、在设计片外程序存储器之前，首先要决定EA引脚的电平。EA=0，单片机只访问外部程序存储器，对于8031单片机此引脚必须接地.EA=1，单片机访问内部程序存储器，对于内部有程序存储器的8XX51单片机，此引脚应接高电平，但若地址值超过4KB范围，单片机将自动访问外部程序存储器。
2、拓展外部存储器，通常都会选择相同容量的芯片，因为这样构建译码电路会比较简单。如果因一些特殊需要，必须使不同容量的器件，那要看扩展的存储空间是否要求连接的地址。若必须是连接地址，地址译码电路比较复杂，适合采用CPLD或FPGA等可编程器件来实现。
3、虽然简单，不作强烈谴责出这种题的老师，现在根本用不着扩展程序存储器。大容量单片机很便宜，扩展程序存储器只是白白增加成本，并降低系统可靠性和安全性。RAM同样也不用扩展。
4、单片机的系统扩展主要有程序存储器（ROM）扩展，数据存储器（RAM）扩展以及I/O口的扩展。外扩的程序存储器与单片机内部的程序存储器统一编址，采用相同的指令，常用芯片有EPROM和EEPROM，扩展时P0口分时地作为数据线和低位地址线，需要锁存器芯片，控制线主要有ALE、。
5、扩展片外存储器，使用的是三总线结构，即AB、DB和CB。楼主仅仅说出了16位地址线和8位数据线，这只是AB和DB。另外的控制总线（CB）如下：扩展程序存储器，使用PSEN引线，来控制对其读出；扩展数据存储器，使用RD和WR引线，来控制对其读写。因为控制总线不同，所以不发生冲突。
存储器容量为4K8位需要2K4位芯片4片，所需片内地址线11根和片选地址线1根，但根据使用的MCU不同片选信号存在差异。分析如下：对存储器芯片进行字拓展，即4/2=2 对存储器芯片进行位拓展，即8/4=2 故需要4片（2*2）RAM；此外需要1片74LS138。
单片机系统的设计巧妙地利用了外部数据存储器和I/O口的统一编址特性。由于它们的指令访问方式相同，可以将外部64K数据存储空间的一部分地址灵活地用作扩展I/O口的地址空间。这样做的前提是，尽管片外程序存储器与片外数据存储器的地址可能在逻辑和物理上重叠，但它们是独立的，不允许地址冲突。
单片机系统扩展主要分为并行扩展的两种类型。首先，是采用三总线方式进行的并行总线扩展。MCS-51系列单片机的片外引脚支持构建如图所示的三总线结构：地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB）。所有外部芯片通过这三组总线进行连接，以实现数据和交互信息的传输。
存储器的扩展方式有字扩展、位扩展、字位同时扩展。存储器芯片与单片机扩展连接具有共同的规律。即不论何种存储器芯片，其引脚都呈三总线结构，与单片机连接都是三总线对接。另外，电源线接电源线，地线接地线。
单片机（Microcontroller Unit， MCU）的扩展主要包括外设和存储器扩展两个方面。在外设和存储器与单片机之间通信时，需要构建地址总线、数据总线、控制总线。具体构建方法如下：地址总线：用于传输内存或寄存器的地址信息。