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什么是單片機(jī)

作者: 時間:2012-05-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

單片微型計算機(jī),簡稱“”,也叫“MCU”(Micro Controller Unit,微控制器),她不是一臺機(jī)器,而是一塊集成電路芯片。是采用超大規(guī)模集成電路把中央處理器CPU、隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM、沖斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器、AD轉(zhuǎn)換器、通信接口和普通I/O口等集成到一塊硅片上,構(gòu)成的一個微型的、完整的計算機(jī)系統(tǒng)。的CPU相當(dāng)于PC機(jī)的CPU,單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲器RAM相當(dāng)于PC機(jī)的內(nèi)存,單片機(jī)的程序存儲器ROM相當(dāng)于PC機(jī)的硬盤,單片機(jī)的I/O口相當(dāng)于PC機(jī)的顯卡、網(wǎng)卡、擴(kuò)展卡等的插槽…… 可見,麻雀雖小五臟俱全。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/171447.htm

單片機(jī)的CPU(Central Processing Unit,中央處理器)是單片機(jī)的核心部件,由控制單元、算術(shù)邏輯單元和寄存器單元等部分組成,實現(xiàn)邏輯運(yùn)算。根據(jù)數(shù)據(jù)總線的寬度和一次可處理的數(shù)據(jù)字節(jié)長度可分為8位CPU、16位CPU和32位CPU等。單片機(jī)的位數(shù)也是根據(jù)單片機(jī)內(nèi)部的CPU位數(shù)決定的,如8位單片機(jī)使用的8位CPU,16位單片機(jī)使用的是16位CPU,以此類推。筆者看到有些書都把單片機(jī)稱作微處理器是不準(zhǔn)確的,微處理器只是計算機(jī)系統(tǒng)里的一個核心部件而已。而單片機(jī)是一個完整的計算機(jī)系統(tǒng),把它稱為微控制器更準(zhǔn)確些。

單片機(jī)自誕生以來,以其性能穩(wěn)定、低電壓低功耗、經(jīng)久耐用、體積小、性價比高、控制能力強(qiáng)、易于擴(kuò)展等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。先后出現(xiàn)了4位單片機(jī)、8位單片機(jī)、16位單片機(jī)、32位單片機(jī),在這幾類單片機(jī)里最受追捧的是8位單片機(jī),仍是目前單片機(jī)應(yīng)用的主流。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展,單片機(jī)的功能也越來越強(qiáng)大。

1975年,美國德州儀器公司(TI公司)首次推出4位單片機(jī)——TMS-1000單片機(jī),標(biāo)志著單片機(jī)誕生。

1976年Intel公司研制出MCS-48系列8位的單片機(jī),使單片機(jī)發(fā)展進(jìn)入一個新階段。MCS-48系列單片機(jī)內(nèi)部集成了8位CPU、多個并行I/O口、8位定時器/計數(shù)器、小容量的RAM和ROM等,沒有串行通信接口,操作簡單。

1980年,Intel公司在MCS-48系列單片機(jī)的基礎(chǔ)上,推出了MCS-51系列8位高檔單片機(jī),這就是當(dāng)前大名鼎鼎的“51單片機(jī)”的祖先。MCS-51系列單片機(jī)比MCS-48系列單片機(jī)有明顯提高,內(nèi)部增加了串行通信接口,具備多級中斷處理系統(tǒng),定時器/計數(shù)器由8位擴(kuò)展為16位,擴(kuò)大了RAM和ROM的容量。MCS-51系列8位單片機(jī)因為性能可靠、簡單實用、性價比高而深受歡迎,被譽(yù)為“最經(jīng)典的單片機(jī)”。各高校單片機(jī)教材都是以MCS-51系列8位單片機(jī)為內(nèi)容教授單片機(jī)課程。

1983年,16為單片機(jī)問世,因為性價比不理想并未得到普及應(yīng)用,主要應(yīng)用于比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)以及早期嵌入式系統(tǒng)。

進(jìn)入90年代之后,隨著集成電路技術(shù)的高速發(fā)展, 32位單片機(jī)應(yīng)運(yùn)而生,嵌入式系統(tǒng)因此而得到推廣。

單片機(jī)的誕生和應(yīng)用,是控制電路設(shè)計的一次革命,讓復(fù)雜的控制電路變得簡單,讓使用傳統(tǒng)電路設(shè)計方法不可行的控制電路變成可行,讓傻瓜產(chǎn)品變成智能產(chǎn)品……,當(dāng)前熱門的DSP技術(shù)和ARM技術(shù)都是單片機(jī)發(fā)展的產(chǎn)物。

應(yīng)用單片機(jī),就得先學(xué)會單片機(jī)編程。單片機(jī)編程包括兩項內(nèi)容:一是在開發(fā)軟件上將C語言代碼或匯編語言代碼編譯成hex文件;二是使用相應(yīng)的單片機(jī)程序下載軟件和下載線(編程器)將hex文件下載到單片機(jī)上。單片機(jī)編程語言有兩種:匯編語言和C語言。目前最流行的是C語言。不同的單片機(jī)其開發(fā)軟件是不一樣的,如51單片機(jī)使用的是Keil軟件;PIC單片機(jī)使用的是MPLAB IDE軟件;AVR單片機(jī)使用的是ICCAVR軟件或者AVR Studio軟件,等等。至于單片機(jī)程序下載軟件和下載線(編程器)那就五花八門了,到處都有。當(dāng)程序下載到單片機(jī)后,單片機(jī)的外圍電路滿足要求時,程序便被執(zhí)行,單片機(jī)就永不停歇的跑起來了。



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