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什么是单片机

作者:admin 来源:不详 发布时间:2018-05-08 17:30:40   浏览:6

单片微型计算机,简称“单片机”,也叫“MCU”(Micro Controller Unit,微控制器),她不是一台机器,而是一块集成电路芯片。单片机是采用超大规模集成电路把中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、冲断系统、定时器/计数器、AD转换器、通信接口和普通I/O口等集成到一块硅片上,构成的一个微型的、完整的计算机系统。单片机的CPU相当于PC机的CPU,单片机的数据存储器RAM相当于PC机的内存,单片机的程序存储器ROM相当于PC机的硬盘,单片机的I/O口相当于PC机的显卡、网卡、扩展卡等的插槽…… 可见,麻雀虽小五脏俱全。

如果说单片机就是一个计算机你可能不会认同,那么什么是单片机其实它和我们用的电脑的在本质上没有区别,只是他比我们现在用的计算机简单一点,没有这么复杂的指令系统,没有这么高的运行速度。其实最初的计算机还比不上现在的单片机。

什么是单片机

单片机就是一块单片的计算机看起来就是一个黑块,他把计算机正常工作所需要用的设备接口等全部集成在一个芯片上,并可以完成一些简单的工作,这里举一个简单的例子让你了解单片机是什么是干什么功能的,比如说你现在把一个led小灯,接在了单片机的P1.0引脚上,我们要灯亮就给单片机一个setb P1.0的指令,,我们要灯熄灭就给clr p1.0 灯就熄了。

说到这里我们要问到底什么是单片机呢?他就是一个电脑,只不过是微型的,麻雀虽小,五脏俱全:它内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了

我们现在用的全自动滚筒洗衣机,排烟罩VCD等等的家电里面都有单片机这个小东西......它主要是作为控制部分的核心部件,相当于一个人的大脑。

单片机里面是要运行程序的,并且可以修改这个程序。什么是单片机程序?他是通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这就相当于你先教会一个徒弟给他注入你的思想,让他学会帮你去完成一个工作,那么以后单片机就会按照你程序的思路自动的去完成所有的工作了。单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性!

什么是单片机和普通pc计算机的区别,单片机它是一种在线式实时控制计算机,在线式就是现场控制,需要的是有较强的抗干扰能力,较低的成本,这也是和普通计算机的的主要区别。由于单片机对成本是敏感的,所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言,它是除了二进制机器码以上最低级的语言了,既然这么低级为什么还要用呢?很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢?原因很简单,就是单片机没有家用计算机那样的CPU,也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮,也会达到几十K的尺寸!对于家用PC的硬盘来讲没什么,可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行,所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理,如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行,家用PC的也是承受不了的。

   当今社会,应用单片机的产品已经渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的足迹。现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等,这些都离不开单片机。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的工程师和科学家。科技越发达,智能化的东西就越多。学习单片机是社会发展的必然需求,也是电子爱好者和工程师的必修课。那么现在让我们了解一下什么是单片机,单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。(概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。)

可以说,二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。 什么是单片机顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。如智能仪表、实时工控、通讯设备=导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使用产品升级的功效,现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。究其原因,可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。

单片机的应用领域有些什么 :

1.单片机在智能仪器仪表中的应用;

2.单片机在工业测控中的应用;

3.单片机在计算机网络和通讯技术中的应用;

4.单片机在日常生活及家电中的应用;

5.单片机在办公自动化方面。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

就象它的名字,单片机,有一块集成电路组成的计算机,在这个集成的路中包含了处理单元,存储单元,I/O控制单元等,这里你应该了解 什么是单片机了吧它的作用是把一些常用的的功能或者要实现的比较复杂的有严格流程限制的任务在操作者一次编写好程序后,可以自动的运行,达到简化操作的目的,并且实现自动化和智能化,同时它的成本低廉,可以代替大规模地逻辑电路,不用在为实现某一种功能而设计专用的电路,只用一个芯片,加上少量的外围电路合适当的程序设计,就可以实现你所需要的功能。在某些需要运算,但是运算强度又不高的场合可以通过单片机来替换电脑,降低成本。

单片机的CPU(Central Processing Unit,中央处理器)是单片机的核心部件,由控制单元、算术逻辑单元和寄存器单元等部分组成,实现逻辑运算。根据数据总线的宽度和一次可处理的数据字节长度可分为8位CPU、16位CPU和32位CPU等。单片机的位数也是根据单片机内部的CPU位数决定的,如8位单片机使用的8位CPU,16位单片机使用的是16位CPU,以此类推。笔者看到有些书都把单片机称作微处理器是不准确的,微处理器只是计算机系统里的一个核心部件而已。而单片机是一个完整的计算机系统,把它称为微控制器更准确些。

单片机发展历史

单片机自诞生以来,以其性能稳定、低电压低功耗、经久耐用、体积小、性价比高、控制能力强、易于扩展等优点,广泛应用于各个领域。先后出现了4位单片机、8位单片机、16位单片机、32位单片机,在这几类单片机里最受追捧的是8位单片机,仍是目前单片机应用的主流。随着电子技术的迅速发展,单片机的功能也越来越强大。

1975年,美国德州仪器公司(TI公司)首次推出4位单片机——TMS-1000单片机,标志着单片机诞生。

1976年Intel公司研制出MCS-48系列8位的单片机,使单片机发展进入一个新阶段。MCS-48系列单片机内部集成了8位CPU、多个并行I/O口、8位定时器/计数器、小容量的RAM和ROM等,没有串行通信接口,操作简单。

1980年,Intel公司在MCS-48系列单片机的基础上,推出了MCS-51系列8位高档单片机,这就是当前大名鼎鼎的“51单片机”的祖先。MCS-51系列单片机比MCS-48系列单片机有明显提高,内部增加了串行通信接口,具备多级中断处理系统,定时器/计数器由8位扩展为16位,扩大了RAM和ROM的容量。MCS-51系列8位单片机因为性能可靠、简单实用、性价比高而深受欢迎,被誉为“最经典的单片机”。各高校单片机教材都是以MCS-51系列8位单片机为内容教授单片机课程。

1983年,16为单片机问世,因为性价比不理想并未得到普及应用,主要应用于比较复杂的控制系统以及早期嵌入式系统。

进入90年代之后,随着集成电路技术的高速发展, 32位单片机应运而生,嵌入式系统因此而得到推广。

单片机的诞生和应用,是控制电路设计的一次革命,让复杂的控制电路变得简单,让使用传统电路设计方法不可行的控制电路变成可行,让傻瓜产品变成智能产品……,当前热门的DSP技术和ARM技术都是单片机发展的产物。

应用单片机,就得先学会单片机编程。单片机编程包括两项内容:一是在开发软件上将C语言代码或汇编语言代码编译成hex文件;二是使用相应的单片机程序下载软件和下载线(编程器)将hex文件下载到单片机上。单片机编程语言有两种:汇编语言和C语言。目前最流行的是C语言。不同的单片机其开发软件是不一样的,如51单片机使用的是Keil软件;PIC单片机使用的是MPLAB IDE软件;AVR单片机使用的是ICCAVR软件或者AVR Studio软件,等等。至于单片机程序下载软件和下载线(编程器)那就五花八门了,到处都有。当程序下载到单片机后,单片机的外围电路满足要求时,程序便被执行,单片机就永不停歇的跑起来了。

编辑:admin  最后修改时间:2018-05-08