单片机原理及应用重点知识点_单片机原理及应用百度文库
单片机原理及应用
单片机原理及应用需要学习低级汇编语言和C语言。学习具有一定难度。但只要有恒心是一定能学好的。
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1)编程语言:
a)汇编语言(assembly language)是一种用于电子计算机、微处理器、微或其他可编程器件的低级语言,亦称为符号语言。在汇编语言中,用助记符(Mnemonics)代替机器指令的作码,用地址符号(Symbol)或标号(Label)代替指令或作数的地址。在不同的设备中,汇编语言对应着不同的机器语言指令集,通过汇编过程转换成机器指令。
b)C语言是一门通用计算机编程语言,应用广泛。C语言的设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。
2)单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统,在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。
3)由于单片机对成本是敏感的,所以目前占统治地位的软件还是级汇编语言(近几年,C语言也开始广泛被应用),它是除了二进制机器码以外级的语言了,既然这么低级为什么还要用呢?很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢?原因很简单,就是单片机没有家用计算机那样的CPU,也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮,也会达到几十K的尺寸!对于家用PC的硬盘来讲没什么,可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行,所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理,如果把巨型计算机上的作系统和应用软件拿到家用PC上来运行,家用PC也是承受不了的。
中断向量地址是指各个中断响应后的入口地址,分别是:
1、外部中断0:0003H
2、外部中断1:0013H
3、定时器0中断:000BH
4、定时器1中断:001BH
5、串口中断:0023H
单片机原理及应用
原理是:首先累加器和寄存器向ALU输入两个8位源数据,其次ALU完成源数据的逻辑运算,后将运算结果存入寄存器中;由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和作等构成,是一个下达命令的“组织”,用于协调整个系统各部分之间的运作。
单片机的应用领域十分广泛,比如实时工控、通讯设备、智能仪表、家用电器、导航系统等。各种电子产品一旦用上了单片机,就能够给产品增加一些特定功能,实现更新换代。普通的电器增加了特定单片机模块后,就能称之为:”智能电子“。
单片机的原理及应用?
单片机原理:
单片机由运算器、、存储器、输入输出设备构成。
单片机自动完成赋予它的任务的过程,也就是单片机执行程序的过程,即一条条执行的指令的过程,所谓指令就是把要求单片机执行的各种作用的命令的形式写下来,这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的,一条指令对应着一种基本作;单片机所能执行的全部指令,就是该单片机的指令系统,不同种类的单片机,其指令系统亦不同。为使单片机能自动完成某一特定任务,必须把要解决的问题编成一系列指令(这些指令必须是选定单片机能识别和执行的指令),这一系列指令的就成为程序,程序需要预先存放在具有存储功能的部件——存储器中。存储器由许多存储单元(小的存储单位)组成,就像大楼房有许多房间组成一样,指令就存放在这些单元里,单元里的指令取出并执行就像大楼房的每个房间的被分配到了一个房间号一样,每一个存储单元也必须被分配到的地址号,该地址号称为存储单元的地址,这样只要知道了存储单元的地址,就可以找到这个存储单元,其中存储的指令就可以被取出,然后再被执行。程序通常是顺序执行的,所以程序中的指令也是一条条顺序存放的,单片机在执行程序时要能把这些指令一条条取出并加以执行,必须有一个部件能指令所在的地址,这一部件就是程序计数器PC(包含在CPU中),在开始执行程序时,给PC赋以程序中条指令所在的地址,然后取得每一条要执行的命令,PC在中的内容就会自动增加,增加量由本条指令长度决定,可能是1、2或3,以指向下一条指令的起始地址,保证指令顺序执行。
应用:
单片机作为计算机发展的一个重要分支领域,根据发展情况,从不同角度,单片机大致可以分为通用型/专用型、总线型/非总线型及工控型/家电型。通用型:这是按单片机适用范围来区分的。例如,80C51式通用型单片机,它不是为某种专门用途设计的;专用型单片机是针对一类产品甚至某一个产品设计生产的,例如为了满足电子体温计的要求,在片内集成ADC接口等功能的温度测量控制电路。
总线型:这是按单片机是否提供并行总线来区分的。总线型单片机普遍设置有并行地址总线、 数据总线、控制总线,这些引脚用以扩展并行外围器件都可通过串行口与单片机连接,另外,许多单片机已把所需要的外围器件及外设接口集成一片内,因此在许多情况下可以不要并行扩展总线,大大减省封装成本和芯片体积,这类单片机称为非总线型单片机。
控制型:这是按照单片机大致应用的领域进行区分的。一般而言,工控型寻址范围大,运算能力强;用于家电的单片机多为专用型,通常是小封装、低价格,外围器件和外设接口集成度高。 显然,上述分类并不是惟一的和严格的。例如,80C51类单片机既是通用型又是总线型,还可以作工控用。
单片机到底是什么呢?就是一个电脑,只不过是的,麻雀虽小,五俱全:它内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。排烟罩VCD等等的家电里面都可以看到它的身影!......它主要是作为控制部分的核心部件。
单片机是靠程序工作的,并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性!
由于单片机对成本是敏感的,所以目前占统治地位的软件还是级汇编语言(近几年,C语言也开始广泛被应用),它是除了二进制机器码以上级的语言了,既然这么低级为什么还要用呢?很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢?原因很简单,就是单片机没有家用计算机那样的CPU,也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮,也会达到几十K的尺寸!对于家用PC的硬盘来讲没什么,可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行,所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理,如果把巨型计算机上的作系统和应用软件拿到家用PC上来运行,家用PC也是承受不了的。
目前常用的单片机为MCS-51,是由美国INTEL公司(生产CPU的英特尔)生产的,89C51是这几年在我国非常流行的单片机,它是由美国ATMEL公司开发生产的,其内核兼容MCS-51单片机。
单片计算机简称单片机,是典型的嵌入式微(Microcontroller Unit),
单片机芯片
常用英文字母的缩写MCU表示单片机,单片机又称单片微,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机由运算器,,存储器,输入输出设备构成,相当于一个的计算机(小系统),和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的佳选择。它早是被用在工业控制领域。
由于单片机在工业控制领域的广泛应用,单片机由芯片内CPU的专用处理器发展而来。早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
INTEL的8080是早按照这种思想设计出的处理器,当时的单片机都是8位或4位的。其中成功的是INTEL的8031,此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。尽管2000年以后ARM已经发展出了32位的主频超过300M的高端单片机,直到目前基于8031的单片机还在广泛的使用。在很多方面单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了广泛的应用。事实上单片机是世界上数量多处理器,随着单片机家族的发展壮大,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。 汽车上一般配备40多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和,甚至比人类的数量还要多。
单片机是指芯片本身,而单片机系统是为实现某一个控制应用需要由用户设计的,是一个围绕单片机芯片而组建的计算机应用系统,这是单片机应用系统。单片机开发系统是指单片机开发调试的工具。单片机自问世以来,性能不断提高和完善,其资源又能满足很多应用场合的需要,加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点,正在逐步取代现有的多片微机应用系统。单片机自动完成赋予它的任务的过程,也就是单片机执行程序的过程,即一条条执行的指令的过程,所谓指令就是把要求单片机执行的各种作用的命令的形式写下来,这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的,一条指令对应着一种基本作;单片机所能执行的全部指令,就是该单片机的指令系统,不同种类的单片机,其指令系统亦不同。为使单片机能自动完成某一特定任务,必须把要解决的问题编成一系列指令(这些指令必须是选定单片机能识别和执行的指令),这一系列指令的就成为程序,程序需要预先存放在具有存储功能的部件——存储器中。存储器由许多存储单元(小的存储单位)组成,就像大楼房有许多房间组成一样,指令就存放在这些单元里,单元里的指令取出并执行就像大楼房的每个房间的被分配到了房间号一样,每一个存储单元也必须被分配到的地址号,该地址号称为存储单元的地址,这样只要知道了存储单元的地址,就可以找到这个存储单元,其中存储的指令就可以被取出,然后再被执行。
2应用分类
编辑
单片机作为计算机发展的一个重要分支领域,根据目前发展情况,从不同角度单片机大致可以分为通用型/专用型、总线型/非总线型及工控型/家电型。
通用型/专用型
这是按单片机适用范围来区分的。例如,80C51是通用型单片机,它不是为某种专用途设计的;专用型单片机是针对一类产品甚至某一个产品设计生产的,例如为了满足电子体温计的要求,在片内集成ADC接口等功能的温度测量控制电路。
总线/非总线型
这是按单片机是否提供并行总线来区分的。总线型单片机单片机普遍设置有并行地址总线、 数据总线、控制总线,这些引脚用以扩展并行外围器件都可通过串行口与单片机连接,另外,许多单片机已把所需要的外围器件及外设接口集成一片内,因此在许多情况下可以不要并行扩展总线,大大减省封装成本和芯片体积,这类单片机称为非总线型单片机。
控制型/家电型
这是按照单片机大致应用的领域进行区分的。一般而言,工控型寻址范围大,运算能力强;用于家电的单片机多为专用型,通常是小封装、低价格,外围器件和外设接口集成度高。 显然,上述分类并不是惟一的和严格的。例如,80C51类单片机既是通用型又是总线型,还可以作工控用。
3发展历史
编辑
单片机诞生于1971年,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段,早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中成功的是INTEL的8031,此后在8031上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。
而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。目前,高端的32位Soc单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,端的型号也只有10美元。
当代单片机系统已经不再只在机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux作系统。
主要阶段
早期阶段
SCM即单片计算机(Single Chip Microcomr)阶段,主要是寻求佳的单片形态嵌入式系统的佳体系结构。“创新模式”获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统发展道路上,In公司功不可没。
中期发展
MCU即微(Micro Controller Unit)阶段,主要的技术发展方向是:不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看,In逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面,的厂家当数Philips公司。
Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势,将MCS-51从单片计算机迅速发展到微。因此,当我们回顾嵌入式系统发展道路时,不要忘记In和Philips的历史功绩。
当前趋势
SoC嵌入式系统(System on Chip)式的发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的化解决,因此,专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此,对单片机的理解可以从单片计算机、单片微延伸到单片应用系统。
单片机的工作原理,用途和特点是什么?
单片机的工作原理与计算机CPU的工作原理是一样的,主要是利用片内的半导体存储器存放用户的程序和数据,单片机的核心微处理器CPU中有指令寄存器、指令译码器,程序计数器等部件,由程序计数器寻找下一条要执行的指令,找到后,将指令送给指令寄存器,再由指令译码器翻译执行该指令,完成对指令功能的作。
一句话: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。按预先编写的程序执行,以达到用户期待的结果。
单片机主要用途是做生产设备的,做智能仪表的核心部件,由于单片机体积微小,可以植入任何一个设备和仪表当中,因此它也是嵌入式技术的核心部件。
例如:
1 做为手机的内核,用来自动收接短信,管理用户的、文本等,还可以上网等,负责与的主机交换信息。
2 智能煤气表的核心,可以采用MSP430美国的德州仪器生产的单片机,功耗极低,耗电在几微安,可以应用在石油化工煤气等防爆等级高的场合。
3美国的微星公司生产的PIC单片机功耗也低,是16位的,采用的是精简指令,使用方便,可以作为流量计量设备的核心运算器件。
4应用在数控车床做为控制核心使用,可以接受图形指令,自动完成对工件的加工工作。
总之,单片机的用途很多,我们看见的只是冰山的一角。
单片机的特点: 体积小、可靠性高、价格低、功耗小 等
单片机原理及应用
单片机原理单片机主要由运算器、和寄存器三大部分构成,在家用电器领域,已广泛实现了家用电器的单片机控制,如电饭煲、电冰箱、空调、彩电、音响等。
单片机(Single-Chip Microcomr)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。
基本功能
1、8位数据总线,16位地址总线的CPU。
2、具有布尔处理能力和位处理能力。
3、采用哈佛结构,程序存储器与数据存储器地址空间各自,便于程序设计。
4、相同地址的64KB程序存储器和64KB数据存储器。
5、0-8KB片内程序存储器。
6、128字节片内数据存储器(8051有256字节)。
7、32根双向并可以按位寻址的I/O线。
8、两个16位定时/计数器。
9、一个全双工的串行I/O接口。
10、多个中断源的中断结构,具有两个中断优先级。
单片机原理及其应用
1.MOV R4,R12.MOV A,20H3.MOV DPTR,#0030H MOVX A,@DPTR4.MOV DPTR,#0040H MOVX A,@DPTR MOV R1,A5.MOV DPTR,#0040H MOVX A,@DPTR MOV 20H,A6.MOV DPTR,#1FFEH MOVX A,@DPTR MOV R1,A7.MOV DPTR,#1FFEH MOVX A,@DPTRMOV DPTR,#007FH MOVX @DPTR,A8.MOV A,#40HMOVC A,@A+PC MOV DPTR,#3040HCLR AMOVC A,@A+DPTR 9.MOV DPTR,#1000HCLR AMOVC A,@A+DPTRMOV DPTR,#0030HMOVX @DPTR,A10.MOV DPTR,#1000HCLR AMOVC A,@A+DPTRMOV 20H,A11.MOV 40H,AMOV A,BMOV A,40HMOV B,A12.MOV 40H,30HMOV DPTR,#1040HMOVX A,@DPTRMOV 30H,AMOV DPTR,#1040HMOV A,40HMOVX @DPTR ,A
单片机的原理及应用?
单片机到底是什么呢?就是一个电脑,只不过是的,麻雀虽小,五俱全:它内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。排烟罩VCD等等的家电里面都可以看到它的身影!......它主要是作为控制部分的核心部件。x0dx0a单片机是靠程序工作的,并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性!x0dx0a由于单片机对成本是敏感的,所以目前占统治地位的软件还是级汇编语言(近几年,C语言也开始广泛被应用),它是除了二进制机器码以上级的语言了,既然这么低级为什么还要用呢?很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢?原因很简单,就是单片机没有家用计算机那样的CPU,也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮,也会达到几十K的尺寸!对于家用PC的硬盘来讲没什么,可是对于单片机来讲是不能接受的。单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行,所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理,如果把巨型计算机上的作系统和应用软件拿到家用PC上来运行,家用PC也是承受不了的。x0dx0a目前常用的单片机为MCS-51,是由美国INTEL公司(生产CPU的英特尔)生产的,89C51是这几年在我国非常流行的单片机,它是由美国ATMEL公司开发生产的,其内核兼容MCS-51单片机。x0dx0a单片计算机简称单片机,是典型的嵌入式微(MicrocontrollerUnit),x0dx0a单片机芯片x0dx0a常用英文字母的缩写MCU表示单片机,单片机又称单片微,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机由运算器,,存储器,输入输出设备构成,相当于一个的计算机(小系统),和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的佳选择。它早是被用在工业控制领域。x0dx0a由于单片机在工业控制领域的广泛应用,单片机由芯片内CPU的专用处理器发展而来。早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。x0dx0aINTEL的8080是早按照这种思想设计出的处理器,当时的单片机都是8位或4位的。其中成功的是INTEL的8031,此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。尽管2000年以后ARM已经发展出了32位的主频超过300M的高端单片机,直到目前基于8031的单片机还在广泛的使用。在很多方面单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了广泛的应用。事实上单片机是世界上数量多处理器,随着单片机家族的发展壮大,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。x0dx0a现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。汽车上一般配备40多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和,甚至比人类的数量还要多。x0dx0a单片机是指芯片本身,而单片机系统是为实现某一个控制应用需要由用户设计的,是一个围绕单片机芯片而组建的计算机应用系统,这是单片机应用系统。单片机开发系统是指单片机开发调试的工具。单片机自问世以来,性能不断提高和完善,其资源又能满足很多应用场合的需要,加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点,正在逐步取代现有的多片微机应用系统。单片机自动完成赋予它的任务的过程,也就是单片机执行程序的过程,即一条条执行的指令的过程,所谓指令就是把要求单片机执行的各种作用的命令的形式写下来,这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的,一条指令对应着一种基本作;单片机所能执行的全部指令,就是该单片机的指令系统,不同种类的单片机,其指令系统亦不同。为使单片机能自动完成某一特定任务,必须把要解决的问题编成一系列指令(这些指令必须是选定单片机能识别和执行的指令),这一系列指令的就成为程序,程序需要预先存放在具有存储功能的部件——存储器中。存储器由许多存储单元(小的存储单位)组成,就像大楼房有许多房间组成一样,指令就存放在这些单元里,单元里的指令取出并执行就像大楼房的每个房间的被分配到了房间号一样,每一个存储单元也必须被分配到的地址号,该地址号称为存储单元的地址,这样只要知道了存储单元的地址,就可以找到这个存储单元,其中存储的指令就可以被取出,然后再被执行。x0dx0a2应用分类x0dx0a编辑x0dx0ax0dx0a单片机作为计算机发展的一个重要分支领域,根据目前发展情况,从不同角度单片机大致可以分为通用型/专用型、总线型/非总线型及工控型/家电型。x0dx0a通用型/专用型x0dx0ax0dx0a这是按单片机适用范围来区分的。例如,80C51是通用型单片机,它不是为某种专用途设计的;专用型单片机是针对一类产品甚至某一个产品设计生产的,例如为了满足电子体温计的要求,在片内集成ADC接口等功能的温度测量控制电路。x0dx0a总线/非总线型x0dx0ax0dx0a这是按单片机是否提供并行总线来区分的。总线型单片机单片机普遍设置有并行地址总线、数据总线、控制总线,这些引脚用以扩展并行外围器件都可通过串行口与单片机连接,另外,许多单片机已把所需要的外围器件及外设接口集成一片内,因此在许多情况下可以不要并行扩展总线,大大减省封装成本和芯片体积,这类单片机称为非总线型单片机。x0dx0a控制型/家电型x0dx0ax0dx0a这是按照单片机大致应用的领域进行区分的。一般而言,工控型寻址范围大,运算能力强;用于家电的单片机多为专用型,通常是小封装、低价格,外围器件和外设接口集成度高。显然,上述分类并不是惟一的和严格的。例如,80C51类单片机既是通用型又是总线型,还可以作工控用。x0dx0a3发展历史x0dx0a编辑x0dx0ax0dx0a单片机诞生于1971年,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段,早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中成功的是INTEL的8031,此后在8031上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大提高。随着INTELi960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。x0dx0a而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。目前,高端的32位Soc单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,端的型号也只有10美元。x0dx0a当代单片机系统已经不再只在机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux作系统。x0dx0a主要阶段x0dx0ax0dx0a早期阶段x0dx0aSCM即单片计算机(SingleChipMicrocomr)阶段,主要是寻求佳的单片形态嵌入式系统的佳体系结构。“创新模式”获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统发展道路上,In公司功不可没。x0dx0a中期发展x0dx0aMCU即微(MicroControllerUnit)阶段,主要的技术发展方向是:不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看,In逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面,的厂家当数Philips公司。x0dx0aPhilips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势,将MCS-51从单片计算机迅速发展到微。因此,当我们回顾嵌入式系统发展道路时,不要忘记In和Philips的历史功绩。x0dx0a当前趋势x0dx0aSoC嵌入式系统(SystemonChip)式的发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的化解决,因此,专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此,对单片机的理解可以从单片计算机、单片微延伸到单片应用系统。
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