發(fā)布時(shí)間：2016-05-23所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 單片機(jī)是在一塊芯片上集成了中央處理單元(CPU)、存儲(chǔ)器(RAM/ROM)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器及輸入/輸出(I/O)接口等元器件的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。本文是一篇 電子科技論文 范文，主要論述了單片機(jī)發(fā)展歷史、分類及應(yīng)用。 【摘 要】 單片機(jī)誕生于1971年，它包含了計(jì)算機(jī)的基
單片機(jī)是在一塊芯片上集成了中央處理單元(CPU)、存儲(chǔ)器(RAM/ROM)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器及輸入/輸出(I/O)接口等元器件的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。本文是一篇電子科技論文范文，主要論述了單片機(jī)發(fā)展歷史、分類及應(yīng)用。
【摘 要】 單片機(jī)誕生于1971年，它包含了計(jì)算機(jī)的基本組成單元，仍由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五部分組成，經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段發(fā)展已成為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的支柱產(chǎn)業(yè)。單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域，應(yīng)用一個(gè)較科學(xué)的分類方法。根據(jù)目前發(fā)展情況，從不同角度單片機(jī)大致可以分為通用型/專用型、總線型/非總線型及工控型/家電型。
【關(guān)鍵詞】 單片機(jī),發(fā)展,現(xiàn)代化,分類
單片機(jī)的出現(xiàn)是計(jì)算機(jī)制造技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，是計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要分支。就單片機(jī)組成而言，雖然它只是一塊芯片，但它包含了計(jì)算機(jī)的基本組成單元，仍由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五部分組成，只不過(guò)這些都集成在一塊芯片上罷了，所謂“麻雀雖小，五臟俱全”，這種結(jié)構(gòu)使得單片機(jī)成為具有獨(dú)特功能和特色的計(jì)算機(jī)。
一、單片機(jī)的發(fā)展歷史
單片機(jī)誕生于1971年，經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段。1971年intel公司研制出世界上第一個(gè)4位的微處理器;Intel公司的霍夫研制成功世界上第一塊4位微處理器芯片Intel 4004，標(biāo)志著第一代微處理器問(wèn)世，微處理器和微機(jī)時(shí)代從此開(kāi)始。因發(fā)明微處理器，霍夫被英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)家》雜志列為“二戰(zhàn)以來(lái)最有影響力的7位科學(xué)家”之一。早期的單片機(jī)都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)。基于這一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開(kāi)始出現(xiàn)了16位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。
二、單片機(jī)的分類
單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域，應(yīng)用一個(gè)較科學(xué)的分類方法。根據(jù)目前發(fā)展情況，從不同角度單片機(jī)大致可以分為通用型/專用型、總線型/非總線型及工控型/家電型。
1、位單片機(jī)
4位單片機(jī)的控制功能較弱，CPU一次只能處理4位二進(jìn)制數(shù)。這類單片機(jī)常用于計(jì)算器、各種形態(tài)的智能單元以及作為家用電器中的控制器。典型產(chǎn)品有NEC公司的UPD75××系列、NS公司的COP400系列、松下公司的MN1400系列、ROCKWELL公司的PPS/1系列、富士通公司的MB88系列、夏普公司的SM××系列、Toshiba公司的TMP47×××系列等等。
①華邦公司的W741系列的4位單片機(jī)帶液晶驅(qū)動(dòng)，在線燒錄，保密性高，低操作電壓(1.2V～1.8V)。
②東芝單片機(jī)的4位機(jī)在家電領(lǐng)域有很大市場(chǎng)。
2、位單片機(jī)
8位單片機(jī)8位單片機(jī)的控制功能較強(qiáng)，品種最為齊全。和4位單片機(jī)相比，它不僅具有較大的存儲(chǔ)容量和尋址范圍，而且中斷源、并行I/O接口和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器個(gè)數(shù)都有了不同程度的增加，并集成有全雙工串行通信接口。在指令系統(tǒng)方面，普遍增設(shè)了乘除指令和比較指令。特別是8位機(jī)中的高性能增強(qiáng)型單片機(jī)，除片內(nèi)增加了A/D和D/A轉(zhuǎn)換器外，還集成有定時(shí)器捕捉/比較寄存器、監(jiān)視定時(shí)器(Watchdog)、總線控制部件和晶體振蕩電路等。
3、系列單片機(jī)
8031/8051/8751是Intel公司早期的產(chǎn)品。應(yīng)用的早，影響很大，已成為世界上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。后來(lái)很多芯片廠商以各種方式與Intel公司合作，也推出了同類型的單片機(jī)，如同一種單片機(jī)的多個(gè)版本一樣，雖都在不斷的改變制造工藝，但內(nèi)核卻一樣，也就是說(shuō)這類單片機(jī)指令系統(tǒng)完全兼容，絕大多數(shù)管腳也兼容;在使用上基本可以直接互換。人們統(tǒng)稱這些與8051內(nèi)核相同的單片機(jī)為“51系列單片機(jī)”。
4、PIC系列單片機(jī)
由美國(guó)Microchip公司推出的PIC單片機(jī)系列產(chǎn)品，首先采用了RISC結(jié)構(gòu)的嵌入式微控制器，其高速度、低電壓、低功耗、大電流LCD驅(qū)動(dòng)能力和低價(jià)位OTP技術(shù)等都體現(xiàn)出單片機(jī)產(chǎn)業(yè)的新趨勢(shì)。
5、雙總線結(jié)構(gòu)
具有CISC結(jié)構(gòu)的單片機(jī)均在同一存儲(chǔ)空間取指令和數(shù)據(jù)，片內(nèi)只有一種總線。這種總線既要傳送指令又要傳送數(shù)據(jù)(如圖1-a所示)。因此，它不可能同時(shí)對(duì)程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問(wèn)。因與CPU直接相連的總線只有一種，要求數(shù)據(jù)和指令同時(shí)通過(guò)，顯然“亂套”，這正如一個(gè)“瓶頸”，瓶?jī)?nèi)的數(shù)據(jù)和指令要一起倒出來(lái)，往往就被瓶頸卡住了。
三、單片機(jī)在智能燈光控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)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(chē)的安全保障系統(tǒng)，錄象機(jī)、攝象機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開(kāi)單片機(jī)。
總 結(jié)
單片機(jī)應(yīng)用的意義不僅在于它的廣闊范圍及所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的意義在于，單片機(jī)的應(yīng)用從根本上改變了控制系統(tǒng)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。以前采用硬件電路實(shí)現(xiàn)的大部分控制功能，正在用單片機(jī)通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。以前自動(dòng)控制中的PID調(diào)節(jié)，現(xiàn)在可以用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)具有智能化的數(shù)字計(jì)算控制、模糊控制和自適應(yīng)控制。這種以軟件取代硬件并能提高系統(tǒng)性能的控制技術(shù)稱為微控技術(shù)。隨著單片機(jī)應(yīng)用的推廣，微控制技術(shù)將不斷發(fā)展完善。
【參考文獻(xiàn)】
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電子科技論文發(fā)表期刊推薦《電力電子技術(shù)》（月刊）創(chuàng)刊于1967年，由西安電力電子技術(shù)研究所主辦。以電力電子技術(shù)為主體，探討和報(bào)道電力電子行業(yè)中新器件、新技術(shù)、新應(yīng)用的學(xué)術(shù)論文及成果；提供國(guó)內(nèi)外最新的電力電子技術(shù)和發(fā)展動(dòng)態(tài)及產(chǎn)品市場(chǎng)信息；為企業(yè)的新產(chǎn)品、新技術(shù)、新成果在行業(yè)內(nèi)的推廣架起一座金橋。
