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单片机的概念 单片机全称为单片微型计算机，从应用领域来看，单片机主要用于控制，所以又称为微控制器或嵌入式控制器。单片机是将计算机的基本组件微型化集成在一块芯片的微型计算机 单片机是从通用的计算机分化出来的一个应用分支，因此它的基本组成与工作原理与通用的计算机一致的 微机组成结构框图 实时控制器件包含的内容十分广乏，可以包括定时器/计数器，模数转换器，数模转换器，脉冲宽度调制器ＰＷＭ，看门狗，中断控制，TWI，同步串行异步串行等外部接口等。实时控制器的配置多少也是衡量一款单片机的性能的重要方面，不同的规格，不同系类的单片机配置可能不同. 微型计算机由微处理器，存储器，I/O接口的三大功能通过有机连接而成，在外部通过I/O接口配置各种外部设备就构成微机的硬件系统， 单片机也具有微机的三大功能组成部分，且具有类似的结构体系,从功能结构上看，单片机不但和通用微机一样，而且是一个功能很强的控制机。单片机包含了通用微机的功能部分，那么二者的发展是否能取代呢是否 (1) 通用微机的CPU主要面向数据处理，其发展主要围绕数据处理功能、计算速度和精度的进一步提高。CPU的主频已达到多少个 GHz，字长普遍达到32位。 单片机主要面向控制，控制中的数据类型及数据处理相对简单，所以单片机的数据处理功能比通用微机相对要弱一些，计算速度和精度也相对要低一些。其振荡频率大多在数十兆赫兹范围内；在一些简单应用系统中采用4位字长的CPU，在中、小规模应用场合广泛采用8位字长单片机，在一些复杂的中、大规模的应用系统中才采用16位字长单片机，32位单片机产品目前应用得还不多。 (2) 通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量和CPU对数据的存取速度。现今微机的内存容量达到了数百G ，存储体系采用多体、并读技术和段、页等多种管理模式。单片机中存储器的组织结构比较简单，存储器芯片直接挂接在单片机的总线上，CPU对存储器的读写按直接物理地址来寻址存储器单元，存储器的寻址空间一般都为64 KB。 (3) 通用微机中I/O接口主要考虑标准外设(如显示器、标准键盘、鼠标、打印机、硬盘、光盘等)。用户通过标准总线连接外设，能达到即插即用。单片机应用系统的外设都是非标准的，且千差万别，种类很多。单片机的I/O接口实际上是向用户提供的与外设连接的物理界面。用户对外设的连接要设计具体的接口电路，需有熟练的接口电路设计技术 1.2 单片机的发展概况 1．4位单片机阶段 自1975年美国德克萨斯仪器公司首次推出4位单片机TMS-1000后，各个计算机生产公司竞相推出4位单片机。例如美国国家半导体公司(National Semiconductor)的COP402系列，日本电气公司(NEC)的μPD75XX系列，美国洛克威尔公司(Rockwell)的PPS/1系列，日本松下公司的MN1400系列，富士通公司的MB88系列等。 4位单片机主要用于家用电器、电子玩具等。 8位单片机阶段 1976年9月，美国Intel公司首先推出了MCS-48系列8位单片机以后，单片机发展进入了一个新的阶段，8位单片机纷纷应运而生。例如，莫斯特克(Mostek)和仙童(Fairchild)公司共同合作生产的3870(F8)系列，摩托罗拉(Motorola)公司的6801系列等。 在1978年以前各厂家生产的8位单片机，由于受集成度(几千只管/片)的限制，一般没有串行接口，并且寻址空间的范围小(小于8 KB)，从性能上看属于低档8位单片机。 随着集成电路工艺水平的提高，在1978年 ~ 1983年期间集成度提高到几万只管/片，因而一些高性能的8位单片机相继问世。例如，1978年摩托罗拉公司的MC6801系列，齐洛格(Zilog)公司的Z8系列，1979年NEC公司的μPD78XX系列，1980年Intel公司的MCS-51系列。这类单片机的寻址能力达64 KB，片内ROM容量达4 ~ 8 KB，片内除带有并行I/O口外，还有串行I/O口，甚至某些还有A/D转换器功能。因此，把这类单片机称为高档8位单片机。 在高档8位单片机的基础上，单片机功能进一步得到提高，近年来推出了超8位单片机。如Intel公司的8X252、Zilog公司的Super8，Motorola公司的MC68HC等，它们不但进一步扩大了片内ROM和RAM的容量，同时还增加了通信功能、DMA传输功能以及高速I/O功能等。自1985年以来，各种高性能、大存储容量、多功能的超8位单片机不断涌现，它们代表了单片机的发展方向，在单片机应用领域发挥着越来越大的作用。 8位单片机由于功能强，被广泛用于工业控制、智能接口、仪器仪表等各个领域。