什么是单片机

显示全部楼层 · 2005-11-4 14:43:05

单片机简介? ? 单片机实际上是微型计算机的一种，自从它问世以来，人们对它不断地改进，以应用于现代化社会的各方各面。单片机体积小，价格低廉，开发较为容易，可根据需要制作成各种智能控制器以代替人工的操作，实现自动化。在我国，由于ASIC（专用集成电路）的生产还跟不上，单片机的作用更加地重要，在智能仪器仪表、工业设备过程控制、家用电器中，都可以见到它的踪迹。? ? 单片机的课程在许多工科专业中都有，但是通过自学，也能自己开发单片机系统，许多老前辈们都是自学成才的，他们当时可能还没拥有PC机，写完汇编语言后还要手工翻译成机器代码，用几个按键把代码敲入开发装置内，并且不像现在这样有许多高级的仿真器，所有的排错还依靠设置断点后用逻辑笔测量。现在可不一样了……? ? 单片机也有许多型号，掌握一种单片机的硬件结构与指令系统的就可以说是掌握这种单片机了。常见的单片机有INTEL公司的MCS-51、151、251系列；ZILOG的Z8系列OTP（一次编程）等。PHILIPS公司的80C51和51XA系列；MOTOROLA的68HC05/08系列；MICROCHIP公司的PIC16CXX系列单片机。ATMEL的89C51系列， WINBOND的78E51系列等。较早进入我国的是INTEL的MCS-51型单片机，以前它在国内的应用是最普遍的，但后来INTEL致力于x86，被其他公司赶了上来，现在好多单片机都以兼容51单片机的指令为荣，可见它的影响了。关于MCS-51的教材、资料也较多，也有利于学习。
? ? 单片机也称为微控制器MCU，但实际上并不是每种单片机都是真正的“单片”，而是需要外接扩展的程序存储器等才能工作，程序存储器一般用EPROM（紫外线可擦除只读存储器），也有用EEPROM的（电可擦除只读存储器--586以上电脑的BIOS芯片也用它）。通常见到的8031单片机（MCS-51中的一种）就需要外接EPROM和RAM，它的特点是系统设计灵活，扩展性好，但总体成本较高，印刷电路板设计也较复杂。此外还有8096/98系列，速度更快，功能更强。? ? 近年来MICROCHIP公司的PIC16CXX系列OTP（一次性编程）单片机开始广泛地应用。首先是它的价格更为低廉（几元钱到几十元），并且自带一次性编程的程序存储器，构成的系统成本较低，再是开发周期短，开发风险小，不像掩膜型单片机需要到工厂定制（在生产芯片时把程序固化在芯片中），而且指令也很精炼。在以前常用的OTP单片机还有ZILOG的Z8系列，但由于其成本略高、比较复杂，现已应用不多。
? ? 掩膜型单片机大多应用在消费类电子产品中，例如全自动洗衣机、遥控彩电、空调、留言电话等家电中，不知你是否知道电脑键盘里也有一个掩膜型单片机在工作，最早是MCS-48型8048/8049（51型的前辈），现在都被软包封的专用IC代替了。因为要到工厂定制，只在需求量大时采用，定制最少是几千片，定金就不少：-），时间也长，风险也大，弄不好就是几千片的废物了。日本一些家电公司都有这种单片机产品，国产的许多遥控彩电也都用它们，MOTOROLA的68HC05/08系列也是，许多进口的电器中都有它们的身影（进口对讲机中也用）。这种单片机的好处是大量生产成本就低了，开发出来的东西也不会被轻易复制。

千问 · 2005-11-4 14:43:05

千问 · 2005-11-4 14:43:05

相对于3CCD来说的

千问 · 2005-11-4 14:43:05

随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的 CPU 、 RAM 、 ROM 、定时 / 计数器和多种 I/O 接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，因此单片机早期的含义称为单片微型计算机，直译为单片机。参考资料：baidu

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千问 · 2005-11-4 14:43:05

哈哈这是我大学学的最差的课程但是我还记得8086芯片应该还不错吧单片微型计算机

千问 · 2005-11-4 14:43:05

单片机是采用超大规模集成电路把中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、冲断系统、定时器/计数器、AD转换器、通信接口和普通I/O口等集成到一块硅片上，构成的一个微型的、完整的计算机系统。单片机的CPU相当于PC机的CPU，单片机的数据存储器RAM相当于PC机的内存，单片机的程序存储器ROM相当于PC机的硬盘，单片机的I/O口相当于PC机的显卡、网卡、扩展卡等的插槽可见，麻雀虽小五脏俱全。单片机的CPU（CentralProcessingUnit，中央处理器）是单片机的核心部件，由控制单元、算术逻辑单元和寄存器单元等部分组成，实现逻辑运算。根据数据总线的宽度和一次可处理的数据字节长度可分为8位CPU、16位CPU和32位CPU等。单片机的位数也是根据单片机内部的CPU位数决定的，如8位单片机使用的8位CPU，16位单片机使用的是16位CPU，以此类推。笔者看到有些书都把单片机称作微处理器是不准确的，微处理器只是计算机系统里的一个核心部件而已。而单片机是一个完整的计算机系统，把它称为微控制器更准确些。单片机自诞生以来，以其性能稳定、低电压低功耗、经久耐用、体积小、性价比高、控制能力强、易于扩展等优点，广泛应用于各个领域。先后出现了4位单片机、8位单片机、16位单片机、32位单片机，在这几类单片机里最受追捧的是8位单片机，仍是目前单片机应用的主流。随着电子技术的迅速发展，单片机的功能也越来越强大。1975年，美国德州仪器公司（TI公司）首次推出4位单片机TMS-1000单片机，标志着单片机诞生。1976年Intel公司研制出MCS-48系列8位的单片机，使单片机发展进入一个新阶段。MCS-48系列单片机内部集成了8位CPU、多个并行I/O口、8位定时器/计数器、小容量的RAM和ROM等，没有串行通信接口，操作简单。1980年，Intel公司在MCS-48系列单片机的基础上，推出了MCS-51系列8位高档单片机，这就是当前大名鼎鼎的51单片机的祖先。MCS-51系列单片机比MCS-48系列单片机有明显提高，内部增加了串行通信接口，具备多级中断处理系统，定时器/计数器由8位扩展为16位，扩大了RAM和ROM的容量。MCS-51系列8位单片机因为性能可靠、简单实用、性价比高而深受欢迎，被誉为最经典的单片机。各高校单片机教材都是以MCS-51系列8位单片机为内容教授单片机课程。1983年，16为单片机问世，因为性价比不理想并未得到普及应用，主要应用于比较复杂的控制系统以及早期嵌入式系统。进入90年代之后，随着集成电路技术的高速发展，32位单片机应运而生，嵌入式系统因此而得到推广。单片机的诞生和应用，是控制电路设计的一次革命，让复杂的控制电路变得简单，让使用传统电路设计方法不可行的控制电路变成可行，让傻瓜产品变成智能产品，当前热门的DSP技术和ARM技术都是单片机发展的产物。应用单片机，就得先学会单片机编程。单片机编程包括两项内容：一是在开发软件上将C语言代码或汇编语言代码编译成hex文件；二是使用相应的单片机程序下载软件和下载线（编程器）将hex文件下载到单片机上。单片机编程语言有两种：汇编语言和C语言。目前最流行的是C语言。不同的单片机其开发软件是不一样的，如51单片机使用的是Keil软件；PIC单片机使用的是MPLABIDE软件；AVR单片机使用的是ICCAVR软件或者AVRStudio软件，等等。至于单片机程序下载软件和下载线（编程器）那就五花八门了，到处都有。当程序下载到单片机后，单片机的外围电路满足要求时，程序便被执行，单片机就永不停歇的跑起来了。