什么是单片机？_什么是单片机程序中必不可少的

 

1.1.什么是单片机?

所谓单片机，就是把中央处理器CPU（Central Processing Unit）、存储器（Memory）、定时器、I/0（Input/Output）接口电路等一些核算机的首要功用部件集成在一块集成电路芯片上的微型核算机。

2.何谓单片机?

　　尽管单片机仅仅一个芯片，但从组成和功用上看，它已具有了微型核算机系统的含义中文“单片机”的称号由英文名称“Single Chip Microcomputer”直接翻译而来单片机的内部结构如右图所示　　单片机把微型核算机的各首要部分集成在一块芯片上,大大缩短了系统内信号传送间隔，然后前进了系统的可靠性及运转速度。

3.什么是单片机?单片机有何特点?

因而在工业测控领域中，单片机系统是最理想的控制系统所以，单片机是典型的嵌人式系统，是嵌入式系统低端运用的最佳选择​一、单片机技术展开的四个阶段　　------ 单片机的展开经历了探求---完善---MCU化---百家争鸣四个阶段。

4.简单描述什么是单片机

1、芯片化探求阶段　　20世纪70午代，美国的Fairchild(仙童)公司首要推出了第一款单片机F－8，随后Intel公司推出了影响面大、运用更广的MCS48单片机系列MCS48单片机系列的推出标志着在工业控制领域，进入到智能化嵌入式运用的芯片形态核算机的探求阶段。

5.什么是单片机?产生的原因?

参加这一探求阶段的还有Motorola、Zilog和Ti等大公司，它们都取得了满足的探求作用，确立了在SCMC的嵌入式运用中的方位这就是Single Chip Microcomputer的诞生时代，单片机一词即由此而来。

6.什么是单片机概念

这一时期的特征是：　　◆ 嵌入式核算机系统的芯片集成规划；　　◆ 少资源、无软件，只保证根本控制功用2．结构系统的完善阶段　　在MCS-48探求成功的基础上很快推出了完善的、典型的单片机系列MCS-5l。

7.什么是单片机?单片机主要应用在哪些方面

MCS-51系列单片机的推出，标志Single Chip Microcomputer系统结构的完善它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机的系统结构①完善的总线结构：　　◆并行总线：8位数据总线、16位地址总线及相应的控制总线，两个独立的地址空间；

8.简述什么是单片机

　　●串行总线：通讯总线，扩展总线②完善的指令系统：　　◆具有很强的位处理功用和逻辑控制功用，以满足工业控制等方面的需要；　　◆功用单元的SFR(特别功用寄存器)会集处理③完善的MCS-51成为SCMC的经典系统结构。

9.什么是单片机啊

　　日后，许多电气商在MCS-51的内核和系统结构的基础上，出产出各具特征的单片机3．从SCMC向MCU化过渡阶段　　Intel公司推出的MCS96单片机，将一些用于测控系统的模数转换器(ADC)、程序运转监视器(WDT)、脉宽调制器(PWM)、高速I/O口归入片中，表现了单片机的微控制器特征。

10.什么是单片机简答

MCS-51单片机系列向各大电气商的广泛分散，许多电气商竞相运用80C51为核，将许多测控系统中运用的电路技术、接口技术、可靠性技术运用到单片机中；跟着单片机内外围功用电路的增强，强化了智能控制器特征微控制器(Microcontrollers)成为单片机较为精确表达的名词。

其特征是：①满足嵌入式运用要求的外围扩展，如WDT、PWM、ADC、DAC、高速I/0口等②许多核算机外围功用集成，如：　◆供应串行扩展总线：SPI、I2C、BUS、Microwire；　◆配备现场总线接口：CAN BUS。

③CMOS化，供应功耗处理功用④供应OTP供应状况，利于太规划和批量出产4．MCU的百家争鸣阶段　　单片机展开到这一阶段，表明单片机已成为工业控制领域中广泛选用的智能化控制东西-----小到玩具、家电行业，大到车载、舰船电子系统，广泛计量测验、工业进程控制、机械电子、金融电子、商用电子、作业自动化、工业机器人、军事和航空航天等领域。

为满足不同的要求，呈现了高速、大寻址规划、强运算才干和多机通讯才干的8位、16位、32位通用型单片机，小型廉价型、外围系统集成的专用型单片机，以及形形色色各具特征的现代单片机可以说，单片机的展开进人了百家争鸣的时代，为用户的选择供应了空间。

这一时期的特征为：(1)电气商、半导体商的广泛介入　　MCS-48的成功，刺激了许多半导体公司竞相研发和展开自己的单片机系列到现在为止，世界各地厂商已相继研发出大约50个系列300多个品种的单片机产品，其间较有代表性的有Motorola公司的6801、6802，Zilog公司的Z-8系列，Microchip公司的PIC系列等。

此外，开本的NEC公司、日立公司也都推出了各自具有特征的单片机品种(2)大力展开专用单片机　　通用型与专用型是按某一类型单片机适用规划区分的例如，80C51是通用型单片机，它并不是为某一种专门用途规划的单片机；而专用型单片机是针对某一类产品甚至某个产品需要而规划、出产的单片机。

例如，来电显示电话中配有液晶驱动器接口的单片机和全自动洗衣机中的微控制器，都是专用单片机；特别是小家电、玩具领域的单片机，由于小封装、价格低廉一外围器材、外设接口集成度高，大都为专用单片机(3)前进概括质量

　　在系统结构(RISC)、电磁兼容功用(EMC)、开发环境(高档言语支撑ISP、IAP等)、功耗处理等诸方面得到了前进根据控制单元规划的办法与选用的技术不同，现在市场上的这些单片机可区分为两大类型：冗杂指令集结构(CISC架构)和精简指令集结构(RISC架构)。

冗杂指令集结构(CISC)的特征是指夺数量多，寻址办法丰厚，较适宜初学者系统学习，如INTEL的80C51或80C196、MC68K；而精简指令集结构(RISC)具有较少的指令与寻址方式，结构简略，本钱较低，实行程序的速度较快，成为单片机的后起之秀，如PIC、EM78XXX和Z86HCXX。

　　ISP(In System Programming)和IAP(In Application Programming)办法是两种先进的实时在线开发办法它们无须传统的开发设备，借助核算机和单片机的高功用，完结了实在的在线仿真。

(4)C言语的广泛支撑　　◆单片机广泛支撑C言语编程，为后来者学习和运用单片机供应了便当；　　◆高档言语减少了选型阻碍，便于程序的优化、晋级和交流(5)多种选择下的选择准则　　●寻求最简化的单片机运用系统；。

　　◆尽或许选择专用单片机；　　◆概括考虑下进行合理的选择二、80C51单片机的宗族简介　　尽管现在单片机的品种许多，但其间最具代表性的当属Intel公司的MCS-51单片机系列MCS-51以其典型的结构、完善的总线、SFR的会集处理方式、位操作系统和面向控制功用的丰厚的指令系统，为单片机的展开奠定了良好的基础。

MCS-51系列的典型芯片是80C51（CHMOS型的8051）为此，许多的厂商都介入了以80C51为代表的8位单片机的展开，如Philips、Siemens（Infineon）、Dallas、ATMEL等公司，我们把这些公司出产的与80C51兼容的单片机统称为80C5l系列。

特别是在近年来，80C51系列又有了许多展开，推出厂一些新产品，首要是改进单片机的控制功用，如内部集成了高速I/O口、ADC、PWM、WDT等，以及低电压、微功耗、电磁兼容、串行扩展总线、控制网络总线功用等。

　　●ATMEL公司研发的89CXX系列是将Flash Memory(EEPROM)集成在80C51中，作为用户程序存储器，并不改动80C51的结构和指令系统　　◆Philips公司的83/87C7XX系列不改动80C51结构、指令系统，省去了并行扩展总线，归于非总线的廉价型单片机，特别适宜于家电产品。

　　◆lnfineon(原Siemens半导体)公司推出的C500系列单片机在坚持与80C51兼容的前提下，增强了各项功用，尤其是增强了电磁兼容功用，增加了CAN总线接口，特别适用于工业控制、汽车电子、通讯和家电领域。

　　鉴于80C51系列在硬件方面的广泛性、代表性和先进性以及指令系统的兼容性，初学者可以选择51系列单片机作为学习单片机的首选类型，至于其它类型的单片机，在深化学习和把握了80C51单片机之后再去学习已不是什么难事。

三、单片机的展开趋势1．制造工艺CMOS化(全盘CMOS化)　　出于对低功耗的广泛要求，现在各大厂商推出的各类单片机产品都选用了CHMOS工艺80C51系列单片机选用两种半导体工艺出产一种是HMOS工艺,即高密度短沟道MOS工艺。

别的一种是CHMOS工艺，即互补金属氧化物的HMOS工艺CHMOS是CMOS和HMOS的结合，除坚持了HMOS的高速度和高密度的特征之外，还具有CMOS低功耗的特征例如8051的功耗为630mw，而80C51的功耗只要120mw。

在便携式、手提式或野外作业仪器设备上低功耗是非常有意义的因而，在这些产品中有必要运用CHMOS的单片机芯片2．尽量完结单片化　　尽管我们常说，单片机是将中央处理器CPU、存储器和I/O接口电路等首要功用部件集成在一块集成电路芯片上的微型核算机，但由于工艺和其它方面的原因，许多功用部件并未集成在单片机芯片内部。

所以，用户一般的做法是根据系统规划的需要在外围扩展功用芯片跟着集成电路技术的快速展开和“以人为本”思想在单片机规划上的表现，许多单片机出产厂家充沛考虑到用户的需求，将一些常用的功用部件，如A/D(模/数转换器)、D/A(数/模转换器)、PWM(脉冲产生器)以及LCD(液晶)驱动器等集成到芯片内部，尽量做到单片化；一起，用户还可以提出要求，由厂家量身定作(SOC规划)或自行规划。

3．共性与特性共存　　现在的市场上为我们供应了丰厚多彩的单片机产品从微观上讲，有RISC和CISC两大类型；从微观上说，有Intel、Motorola、Philips、Microchip、EMC、NEC等公司的相关产品。

在未来相当长的时间内，都将维持这种群雄并起、共性与特性共存的局势究其原因，首要有以下两点首要，以80C51为代表的单片机的基础方位不会不坚决这是由于80C51的架构和指令系统为后来的单片机供应了参阅基准和强壮支撑，凡是学过80C51单片机的人再去学用其它类型的单片机易如反掌，借梯子爬坡何乐而不为呢？有关这方面的教材建设在出版界也得到了一致，取得了斐然的效果；这足以解释为制么在课堂上我们都以80C51的教材来进行教与学了。

其次，特性化的产品如专用单片机等在满足用户需求方面得到了我们的认可，在运用领域大有后来赶上的架势；它们由于先天的优势，在80C51的基础上扬长避短，以用户需要为底子，在市场上遭到丁欢迎总归，80C51作为共性的代表会与特性化的产品相互依存，一起展开，将会给用户带来更大的实惠与便当。

四、单片机的运用规划　　在说单片机运用之前，首选来谈谈我们运用的电脑（PC机），我们运用的电脑归于通用核算机，真是感叹核算机展开神速！现在个人电脑的功用比曾经现已得到了极大的前进，一般PC机的运转速度就现已达到了3GB以上，拥有海量的硬盘空间，80GB、160GB甚至200G都很常见，内存一般的都有256M、512M甚至有1G内存，运用19"大屏幕液晶显示器。

正是这些电脑的高功用，为我们海量数值核算、信息处理、多媒体和网络运用、作业、家用等的完结成为或许　　比较之下，单片机的硬件配备就没有通用核算机那么高了，单片机运算速度一般只要几兆至几十兆，如51单片机常用的晶振频率有6MHZ、11.0592MHZ和24MHZ等；单片机内部程序空间也比较小，一般在几KB到几十KB；单片机内存RAM一般几百字节到几KB。

尽管单片机微型核算机的功用无法和电脑比较，可是单片机具有高可靠性、体积小、智能性、实时性、可塑性强（只需写入不同的程序，同一片单片机可以完结不同的作业）等诸多特征，并且价格低廉，如一片89S51单片机才几块钱。

正是这些特征，使单片机成为工程师们开发嵌入式运用系统和小型智能化产品的首选！　　举个单片机运用的典型比方，如旧式洗衣机选用机械式定时控制器，功用单一，而故障频频要开发家用智能化洗衣机，选用功用强壮的通用核算机（PC机）当然可以容易完结，可是这样就大材小用了，并且其本钱太高，体积庞大。

最佳的处理方案就是选用廉价单片机了，选用“单片机＋控制程序＋接口电路＋实行机构”的智能化洗衣机控制方案后，洗衣机就具有了智能化的特性，可以自动进行控制整个洗刷进程，从灌水、加洗衣粉、洗刷、漂洗、脱水、烘干等一系列作业进程，甚至可以自动判别洗衣量及衣服原料而选用最佳的洗刷办法等，并且有多种不同的洗刷程序（办法）给你选择，你只需把衣服放进去后洗衣进程就由单片机自动控制下完结了，洗刷完后你拿出来就现已烘干可以穿了：），实实在在的全自动，智能化，这样极大地下降了我们的劳动强度。

　　从上面的简略比方中，我们看到了单片机运用的现实意义了单片机极高的可靠性，微型性和智能性（我们只需编写不同的程序后就可以完结不同的控制作业），单片机已成为工业控制领域中广泛选用的智能化控制东西，现已深深地进入到我们的日常日子傍边-----小到玩具、家电行业，大到车载、舰船电子系统，广泛计量测验、工业进程控制、机械电子、金融电子、商用电子、作业自动化、工业机器人、军事和航空航天等领域都可见到单片机的身影。

以下是一些运用举例：　　1、智能产品：单片机微处理器与传统的机械产品相结合，使传统机械产品结构简化、控制智能化，构成新一代的机电一体化的产品例如传真打字机选用单片机，可以取代近千个机械器材；缝纫机选用单片机控制，可实行多功用自动操作、自动调速、控制缝纫把戏的选择。

　　2、智能外表：用单片机微处理器改良原有的测量、控制外表，能使外表数宁化、智能化、多功用化、概括化而测量仪器中的差错修改、线性化等问题也可便利的处理　　3、测控系统：用单片机微处理器可以规划各种工业控制系统、环境控制系统、数据控制系统，例如温室人工气候控制、水闸自动控制、电镀出产线自动控制、汽轮机电液调节系统等。

　　4、数控型控制机：在现在数字控制系统的简易控制机中，选用单片机可前进可靠性，增强其功用、下降本钱例如在两坐标的连续控制系统中，用805l单片机微处理器组成的系统代替Z-80组台系统，在完结相同功用的条件下，其程序长度可减少50％，前进了实行速度。

数控型控制机选用单片机后口或许改动其结构方式，例如使控制机与伺服控制分隔，用单片机构成的步进电机控制器可减轻数控型控制机的负担　　5、智能接口：微电脑系统，特别是较大型的工业测控系统中，除外围设备(打印机、键盘、磁盘、CRT)外，还有许多外部通讯、搜集、多路分配处理、驱动控制等接口。

这些外围设备与接口假设完全由主机进行处理，必然形成主机负担过重，下降实行速度，假设选用单片机进行接口的控制与处理，单片机微处理器与主机可并行上作，大大地前进了系统的实行速度如在大型数据搜集系统中，用单片机对模拟，数字转换接口进行控制不只可前进搜集速度，还可对数据进行预先处理，如数字滤波、线性化处理、差错修改等。

在通讯接口中选用单片机可对数据进行编码译码、分配处理、接收/发送控制等