单片机的发展状况

,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,单片机的概念,2.1 单片机的概念,单片微型计算机SCMC（Single Chip MicroComputer），简称单片机。,微控制器MCU（MicroController Unit）,嵌入式微控制器EMCU（Embedded MicroController Unit）,嵌入式微处理器EMP（Embedded MicroProccessor）,通用单片机和专用单片机,单片机与单片机系统,微型计算机概述,微型计算,机,图1.4 以运算器为中心的计算机框图,图1.5 以存储器为中心的计算机框图,单片机应用系统与单片机开发系统,将用户板上的CPU去掉，将仿真器与用户板连接。在微机上编程，调试，完成交叉汇编和EPROM写入。,在线仿真器ICE（In Circuit Emulator）,用户板,开发机,仿真器,PC机,仿真头,CPU,单片机的程序设计语言和软件,在单片机开发系统中使用机器语言、汇编语言和高级语言，而在单片机应用系统中只使用机器语言。,机器语言使用二进制代码表示的单片机指令，用机器语言构成的程序称之为目标程序。,汇编语言使用符号表示的指令，汇编语言是对机器语言的改进，是单片机最常用的程序设计语言。,高级语言在单片机开发中使用的也很广泛，如PL/M51、C51、RTOS等。,单片机发展概述,第一阶段,（19741978）为初级单片机阶段。其典型产品是Intel公司的MCS-48（8位单片机），单片机探索阶段，以,Intel,公司的,MCS-48,系列单片机为代表，在片内集成了,8,位,CPU,、并行,I/O,接口、,8,位定时器,/,计数器、,RAM,和,ROM,等，无串行,I/O,口，中断处理较简单，片内,RAM,、,ROM,容量较小，且寻址范围不大于,4KB,。,2,）,单片机发展概述,第二阶段,（19781983）为高性能单片机阶段。其典型产品是MCS-51系列（8位单片机；很多品种）,单片机完善阶段，以,Intel,公司的,MCS-51,系列单片机为代表，这一系列单片机带有串行,I/O,口，具有多级中断处理系统，定时器,/,计数器为,16,位，片内,RAM,和,ROM,容量相对增大，有的片内还带有,A/D,转换接口，结构和性能都在不断改进和发展。,单片机发展概述,3,）第,3,阶段,(1982,年以后,),：推出,16,位单片机，同时高档,8,位单片机巩固发展应用阶段。,16,位单片机除了,CPU,为,16,位外，片内,RAM,和,ROM,的容量都进一步增大，片内,RAM,为,232B,、,ROM,为,8KB,，且片内带有高速,I/O,部件，多通道,10,位,A/D,转换部件，,8,级中断处理功能，其实时处理能力更强。同时高档,8,位单片机不断完善，以满足不同用户的需要。,第三阶段,（1983年以后）为8位单片机巩固、完善及16位单片机MCS-96推出阶段。近年来，32位单片机也已进入使用阶段。,图,2.1 80C51芯片逻辑结构图,80C51单片机结构框图,单片机的发展趋势,现在可以说单片机是百花齐放的时期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从,8,位、,16,位到,32,位,数不胜数,应有尽有,它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供广阔的天地。纵观单片机的发展过程,可以预示单片机的发展趋势。,单片机的发展趋势,单片机的发展趋势是向着,CMOS,化、大容量化、高性能化，小体积、低价格化和外围电路内装化等几个方面发展。,1,）,CMOS,化：,CMOS,芯片除了低功耗特性外，还具有功耗的可控性，使单片机可以工作在功耗精细管理状态。,2,）大容量化：片内存储器容量不断扩大。运用新工艺，使片内存储器大容量化，片内程序存储器,ROM,已扩大到,12KB,或更大，片内数据存储器,RAM,已扩大到,1MB,。,单片机的发展趋势,3,）高性能化：,CPU,的性能进一步改进，指令运行速度加快，位处理功能加强、中断和定时控制功能加强，系统的可靠性提高。,4,）小容量、低价格化：是发展方向之一，这类单片机用于简单的控制电路，如家电、玩具产品。,5,）外围电路内装化：这是单片机的内部资源增加的发展方向。随着大规模集成电路的发展和集成度的不断提高，有可能把各种外围功能器件都集成在片内。例如在片内集成,A/D,、,D/A,、,DMA,控制器、声音发生器、监视定时器、液晶显示驱动器、彩色电视机和录像机用的锁相电路等。随着集成工艺的不断发展，单片机的集成度将更高、体积将更小、功能将更强，其应用前景是令人向往的,单片机的典型应用领域,随着单片机的不断发展、完善，它已成为科技领域的智能化工具，在各个领域中都得到了广泛应用，主要表现在以下几个方面：,（,1,）单片机在智能仪器仪表中的应用单片机广泛应用于各类仪器仪表中,(,包括电压、频率、温度、湿度、流速、位移、压力等的测定,),，提高了仪器仪表测量的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高了其性能价格比。,（,2,）单片机在实时测控中的应用单片机广泛应用于工业过程监测、过程控制、工业控制器、机电一体化控制系统等，提高了系统的效率和产品质量。,单片机的典型应用领域,（,3,）单片机在日常生活及家电中的应用单片机愈来愈广泛地应用于日常生活中的智能电气产品及家电中。例如手机、洗衣机、电冰箱、彩色电视机控制、空调、微波炉、电饭煲、音响、电风扇等，提高了智能化程度，增加了功能。,（,4,）单片机在医用设备领域中的应用单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机、各种分析仪、监护仪、超声诊断设备及病床呼叫系统等。,单片机的典型应用领域,（,5,）单片机在其他方面的应用单片机在工商、金融、交通、教育、国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。如自动售货机、电子收款机、银行统计机；交通指示灯、加油机、汽车内部的自动装置；传真机、复印机、打印机、绘图仪、磁盘驱动器、显示器、图形终端机、智能终端机；导弹制导、雷达、目标识别、跟踪、航天事业等,单片机在我国的普及,我国开始使用单片机是在,1982,年，短短五年时间里发展极为迅速。,1986,年在上海召开了全国首届单片机开发与应用交流会，有的地区还成立了单片微型计算机应用协会，那是全国形成的第一次高潮。截止今日，单片机应用技术飞速发展，我们上因特网输入一个“单片机”的搜索，将会看到上万个介绍单片机的网站，这还不包括国外的。与它相应的专业杂志现在也有很多，比如由单片机界的权威何立民主编的,单片机与嵌入式系统应用,杂志现以风靡电子界，在,2003,年,7,月，,在上海、广州、北京等大城市所做的一次专业人才需求报告中，单片机人才的需求量位居第一,。,