对单片机的认识

单 片 机 作 业

姓名：刘瑞峰学号：120612110

对单片机的认识

根据课本的定义我们知道单片机是一种集成度很高的微型计算机。目前单片机已经广泛应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、、电力电子、机电一体化等领域。

单片机和计算机还是有很大的区别的，单片机是在半导体硅片上集成了微处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM、EPROM）和各种输入/输出（I/O）接口等形成的芯片级的微型计算机，所以单片机具有一台计算机的属性，其主要应用与测控领域，也成为微控制器MCU。 单片机的基本组成和基本工作原理与一般的微型计算机的相同，但在具体结构和处理过程上又有自己的特点。主要特点如下。 （1）在存储器结构上，单片机的存储器采用哈佛结构

（Harvard），其ROM和RAM是严格分开的。ROM成为程序存储器，只存放程序、固定常数和数据表格。RAM成为数据存储器，用于工作区及存放数据。二者的访问方式也不同，使用不同的寻址方式，通过不同的地址指针访问。单片机的存储器在操作时分为片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器四种情况。

（2）在芯片引脚上，单片机大部分采用分时复用技术进行封装。 （3）在内部资源访问上，单片机是通过特殊功能寄存器（SFR）的形式来完成资源的访问 。

（4）在指令系统上，单片机采用面向控制的指令系统。 （5）单片机内部一般都集成有一个全双工的串行接口。 （6）单片机有很强的外部扩展能力。51单片机外部可以扩展64kb片外数据存储器。

微型计算机系统

输入设备输入接口电路 运算器 控制器

输出接口电路输出设备软件系统 存储器 二、单片机的发展历史

单片机的历史可以追溯到20世纪70年代，美国inter公司在1971年推出了4位单片机4004,1972年又推出了8位单片机8008雏形。在1976年推出MCS-48单片机以后的30年中，单片机的发展和其相关的技术经历了数次的更新换代。其发展速度大约为每3、4年更新一代，集成度增加1倍、功能翻1番。以8位单片机的推出为起点，单片机的发展大致可分为四个阶段。 第一阶段（1976-1978）：初级单片机阶段。 第二阶段（1978-1982）：单片机的完善阶段。

第三阶段（1982-1992）：8位单片机巩固发展及16位高级单片机的发展阶段。这个阶段单片机的代表为8051系列。其技术主要特点有。

（1） 外部功能集成。

（2） 出现了为满足外部串行外部扩展要求而设计的串行扩展总线

和接口。eg:SPI、I2C、BUS、单总线等。 （3） 出现了为满足分布式系统的功能要求，突出控制功能的现场

总线接口，如：CAN、BUS等。 （4） 在程序存储器方面，使用了片内存储器技术，出现了片内集

成EPROM、EEPROM、flashROM、及maskROM、OTPROM等各种类型的单片机。 第四阶段（1993年至今）：百花齐放阶段。技术创新速度不断加快，其创新内容主要有一下几个方面。

（1） 单片机嵌入式系统的应用是面对最底层的电子技术的应用。 （2） 大力发展专用型单片机。 （3） 致力于提高单片机的综合品质。 三、单片机的发展趋势

目前单片机正朝着高性能和多品种的方向发展，CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外部电路内装化等是其发展的主要特点。

四、常用的单片机系列

单片机可分为通用型单片机和专用型单片机俩大类。通用型单片机是把可开发资源全部提供给使用者开发的微控制器。专用型单片机则是为过程控制、参数检测、信号处理等领域的特殊需要而设定的单片机通常所说的单片机即指通用型单片机。 1、8位单片机系列 1）MCS-51系列单片机 2)ST公司的STM8系列单片机 3）STC系列单片机

4）Microchip公司的PIC系列单片机 5）ATMEL公司的AVR系列单片机 2、16位单片机系列 3、32位单片机系列 五、单片机的应用

如今单片已经渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到那个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，单片机的应用领域大致可分如下几个范畴。

1) 在智能仪器仪表上的应用

单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，故可以广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流速、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。 2）在工业控制中的应用