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目前单片机使用的更加广范，智能仪器仪表、通讯设备、导航系统以及家用电器。例如智能仪器仪表有智能变送器、智能数显表，通讯设备有各种的手操器家用电器有智能电饭锅、智能洗衣机、智能电视等。
单片机的工作过程实质就是执行程序的过程，也就是我们常说的逐条执行指令的过程。单片机每执行一条指令均可分为三个阶段：取出指令、分析（译码）指令、执行指令。
大多数8位单片机的取指、译码、执行这三步都是按照串行顺序依次进行的。32位单片机的这三步也是必不可少的，但是它是采用预取指令的流水线方式操作，并采用精简指令集，每条指令都是单周期指令，所以它允许指令并行操作。例如再取出第一条指令后，开始对这条指令译码的同时，取出第二条指令；在第一条指令执行时，第二条指令开始译码，然后取出第三条指令，第二条指令同时执行。。。如此循环。从而使CPU在同一时间对不同指令实现不同操作，这样就实现了指令的并行处理，大大加快指令的执行速度。