什么是單片機
單片微型計算機，簡稱“單片機”，也叫“MCU”（Micro Controller Unit，微控制器），她不是一臺機器，而是一塊集成電路芯片。單片機是采用超大規(guī)模集成電路把中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、沖斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器、AD轉換器、通信接口和普通I/O口等集成到一塊硅片上，構成的一個微型的、完整的計算機系統(tǒng)。單片機的CPU相當于PC機的CPU，單片機的數(shù)據(jù)存儲器RAM相當于PC機的內(nèi)存，單片機的程序存儲器ROM相當于PC機的硬盤，單片機的I/O口相當于PC機的顯卡、網(wǎng)卡、擴展卡等的插槽…… 可見，麻雀雖小五臟俱全。
如果說單片機就是一個計算機你可能不會認同，那么什么是單片機其實它和我們用的電腦的在本質(zhì)上沒有區(qū)別，只是他比我們現(xiàn)在用的計算機簡單一點，沒有這么復雜的指令系統(tǒng)，沒有這么高的運行速度。其實最初的計算機還比不上現(xiàn)在的單片機。
什么是單片機
單片機就是一塊單片的計算機看起來就是一個黑塊,他把計算機正常工作所需要用的設備接口等全部集成在一個芯片上，并可以完成一些簡單的工作，這里舉一個簡單的例子讓你了解單片機是什么是干什么功能的，比如說你現(xiàn)在把一個led小燈，接在了單片機的P1.0引腳上，我們要燈亮就給單片機一個setb P1.0的指令，，我們要燈熄滅就給clr p1.0 燈就熄了。
說到這里我們要問到底什么是單片機呢？他就是一個電腦，只不過是微型的，麻雀雖小，五臟俱全：它內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如CPU，內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲器件，不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多，不過價錢也是低的，一般不超過10元即可......用它來做一些控制電器一類不是很復雜的工作足矣了
我們現(xiàn)在用的全自動滾筒洗衣機，排煙罩VCD等等的家電里面都有單片機這個小東西......它主要是作為控制部分的核心部件，相當于一個人的大腦。
單片機里面是要運行程序的，并且可以修改這個程序。什么是單片機程序？他是通過不同的程序實現(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的獨特的一些功能，這就相當于你先教會一個徒弟給他注入你的思想，讓他學會幫你去完成一個工作，那么以后單片機就會按照你程序的思路自動的去完成所有的工作了。單片機的通過你編寫的程序可以實現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性！
什么是單片機和普通pc計算機的區(qū)別，單片機它是一種在線式實時控制計算機，在線式就是現(xiàn)場控制，需要的是有較強的抗干擾能力，較低的成本，這也是和普通計算機的的主要區(qū)別。由于單片機對成本是敏感的，所以目前占統(tǒng)治地位的軟件還是最低級匯編語言，它是除了二進制機器碼以上最低級的語言了，既然這么低級為什么還要用呢？很多高級的語言已經(jīng)達到了可視化編程的水平為什么不用呢？原因很簡單，就是單片機沒有家用計算機那樣的CPU，也沒有像硬盤那樣的海量存儲設備。一個可視化高級語言編寫的小程序里面即使只有一個按鈕，也會達到幾十K的尺寸！對于家用PC的硬盤來講沒什么，可是對于單片機來講是不能接受的。 單片機在硬件資源方面的利用率必須很高才行，所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。一樣的道理，如果把巨型計算機上的操作系統(tǒng)和應用軟件拿到家用PC上來運行，家用PC的也是承受不了的。
當今社會，應用單片機的產(chǎn)品已經(jīng)滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的足跡。現(xiàn)在，這種單片機的使用領域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統(tǒng)、家用電器等，這些都離不開單片機。因此，單片機的學習、開發(fā)與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的工程師和科學家？萍荚桨l(fā)達，智能化的東西就越多。學習單片機是社會發(fā)展的必然需求，也是電子愛好者和工程師的必修課。那么現(xiàn)在讓我們了解一下什么是單片機，單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。（概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學習、應用和開發(fā)提供了便利條件。同時，學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。）
可以說，二十世紀跨越了三個“電”的時代，即電氣時代、電子時代和現(xiàn)已進入的電腦時代。不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱PC機。它由主機、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計算還有一類計算機，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機（亦稱微控制器）。 什么是單片機顧名思義，這種計算機的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進行簡單運算和控制。因為它體積小，通常都藏在被控機械的“肚子”里。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了。現(xiàn)在，這種單片機的使用領域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機，就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞——“智能型”，如智能型洗衣機等。如智能儀表、實時工控、通訊設備=導航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機，就能起到使用產(chǎn)品升級的功效，現(xiàn)在有些工廠的技術人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復雜，就是功能太簡單且極易被仿制。究其原因，可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機或其它可編程邏輯器件上。
單片機的應用領域有些什么 ：
1.單片機在智能儀器儀表中的應用；
2.單片機在工業(yè)測控中的應用；
3.單片機在計算機網(wǎng)絡和通訊技術中的應用；
4.單片機在日常生活及家電中的應用；
5.單片機在辦公自動化方面。
目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄象機、攝象機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此，單片機的學習、開發(fā)與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。
就象它的名字，單片機，有一塊集成電路組成的計算機，在這個集成的路中包含了處理單元，存儲單元，I/O控制單元等，這里你應該了解 什么是單片機了吧它的作用是把一些常用的的功能或者要實現(xiàn)的比較復雜的有嚴格流程限制的任務在操作者一次編寫好程序后，可以自動的運行，達到簡化操作的目的，并且實現(xiàn)自動化和智能化，同時它的成本低廉，可以代替大規(guī)模地邏輯電路，不用在為實現(xiàn)某一種功能而設計專用的電路，只用一個芯片，加上少量的外圍電路合適當?shù)某绦蛟O計，就可以實現(xiàn)你所需要的功能。在某些需要運算，但是運算強度又不高的場合可以通過單片機來替換電腦，降低成本。
單片機的CPU（Central Processing Unit，中央處理器）是單片機的核心部件，由控制單元、算術邏輯單元和寄存器單元等部分組成，實現(xiàn)邏輯運算。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。單片機的位數(shù)也是根據(jù)單片機內(nèi)部的CPU位數(shù)決定的，如8位單片機使用的8位CPU，16位單片機使用的是16位CPU，以此類推。筆者看到有些書都把單片機稱作微處理器是不準確的，微處理器只是計算機系統(tǒng)里的一個核心部件而已。而單片機是一個完整的計算機系統(tǒng)，把它稱為微控制器更準確些。
單片機發(fā)展歷史
單片機自誕生以來，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、易于擴展等優(yōu)點，廣泛應用于各個領域。先后出現(xiàn)了4位單片機、8位單片機、16位單片機、32位單片機，在這幾類單片機里最受追捧的是8位單片機，仍是目前單片機應用的主流。隨著電子技術的迅速發(fā)展，單片機的功能也越來越強大。
1975年，美國德州儀器公司（TI公司）首次推出4位單片機——TMS-1000單片機，標志著單片機誕生。
1976年Intel公司研制出MCS-48系列8位的單片機，使單片機發(fā)展進入一個新階段。MCS-48系列單片機內(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系列單片機的基礎上，推出了MCS-51系列8位高檔單片機，這就是當前大名鼎鼎的“51單片機”的祖先。MCS-51系列單片機比MCS-48系列單片機有明顯提高，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位擴展為16位，擴大了RAM和ROM的容量。MCS-51系列8位單片機因為性能可靠、簡單實用、性價比高而深受歡迎，被譽為“最經(jīng)典的單片機”。各高校單片機教材都是以MCS-51系列8位單片機為內(nèi)容教授單片機課程。
1983年，16為單片機問世，因為性價比不理想并未得到普及應用，主要應用于比較復雜的控制系統(tǒng)以及早期嵌入式系統(tǒng)。
進入90年代之后，隨著集成電路技術的高速發(fā)展， 32位單片機應運而生，嵌入式系統(tǒng)因此而得到推廣。
單片機的誕生和應用，是控制電路設計的一次革命，讓復雜的控制電路變得簡單，讓使用傳統(tǒng)電路設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……，當前熱門的DSP技術和ARM技術都是單片機發(fā)展的產(chǎn)物。
應用單片機，就得先學會單片機編程。單片機編程包括兩項內(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；二是使用相應的單片機程序下載軟件和下載線（編程器）將hex文件下載到單片機上。單片機編程語言有兩種：匯編語言和C語言。目前最流行的是C語言。不同的單片機其開發(fā)軟件是不一樣的，如51單片機使用的是Keil軟件；PIC單片機使用的是MPLAB IDE軟件；AVR單片機使用的是ICCAVR軟件或者AVR Studio軟件，等等。至于單片機程序下載軟件和下載線（編程器）那就五花八門了，到處都有。當程序下載到單片機后，單片機的外圍電路滿足要求時，程序便被執(zhí)行，單片機就永不停歇的跑起來了。
編輯：admin 最后修改時間：2018-05-08
