SCM-MCU-SoC单片机的发展历史
(完整版)单片机发展历史
单片机发展历史单片机(Microcontrollers)诞生于1971年,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段,早期的SCM单片机都是8位或4位的。
其中最成功的是INTEL的8051,此后在8051上发展出了MCS51系列MCU系统。
基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。
随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。
90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大提高。
随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。
而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。
高端的32位Soc单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,最高端的型号也只有10美元。
当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。
而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。
单片机主要阶段早期阶段SCM即单片微型计算机(Microcontrollers)阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。
“创新模式”获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。
在开创嵌入式系统独立发展道路上,Intel公司功不可没。
Micro Controller Unit中期发展MCU即微控制器(Micro Controller Unit)阶段,主要的技术发展方向是:不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力。
它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。
从这一角度来看,Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。
在发展MCU方面,最著名的厂家当数Philips公司。
单片机发展历史
单片机发展历史概述:单片机(Microcontroller)是一种集成了微处理器核心、存储器和各种输入输出接口的集成电路芯片。
它具有体积小、功耗低、成本低廉、易于编程等特点,广泛应用于各个领域,如家电、汽车、医疗设备等。
本文将详细介绍单片机的发展历史。
第一代单片机(1970年代):第一代单片机出现在20世纪70年代,当时主要采用MOS技术制造。
这些单片机的存储器容量非常有限,大多数只有几百字节,运算能力也较弱。
此时的单片机主要用于控制简单的家电产品,如电子钟、电视机等。
第二代单片机(1980年代):随着技术的进步,第二代单片机在20世纪80年代得到了广泛应用。
这一代的单片机采用了更先进的CMOS技术制造,使得功耗进一步降低,集成度提高。
此时的单片机已经具备了较大的存储器容量和更强的运算能力,可以应用于更复杂的系统控制。
例如,汽车电子控制系统、家用电器控制系统等。
第三代单片机(1990年代):第三代单片机出现在20世纪90年代,此时的单片机已经具备了更高的集成度和更强大的性能。
CMOS技术的进步使得单片机的功耗进一步降低,同时集成了更多的外设接口,如模拟输入输出、通信接口等。
这使得单片机在更多的应用领域得到了应用,如工业自动化、智能家居等。
第四代单片机(2000年代):随着21世纪的到来,第四代单片机开始崭露头角。
此时的单片机采用了更先进的制造工艺,如深亚微米工艺和嵌入式闪存技术,使得单片机的集成度和性能进一步提高。
此时的单片机已经具备了更大的存储器容量、更高的运算速度和更多的外设接口,可以满足更复杂的应用需求。
第五代单片机(2010年代至今):当前,第五代单片机正处于快速发展阶段。
随着物联网和人工智能的兴起,单片机的应用领域进一步扩展。
此时的单片机已经具备了更高的集成度、更强大的处理能力和更丰富的外设接口。
例如,现在的单片机可以应用于智能家居系统、智能穿戴设备、无人机等。
总结:单片机经历了几代的发展,从最初的存储容量有限、运算能力较弱,到现在的高集成度、强大的性能。
单片机发展历史
单片机发展历史概述:单片机(Microcontroller)是一种集成为了微处理器、内存、输入输出接口和定时器等功能的集成电路芯片。
它具有体积小、功耗低、成本低廉等优势,广泛应用于各个领域,如家电、汽车、通信等。
本文将详细介绍单片机的发展历史。
1. 单片机的起源单片机的起源可以追溯到20世纪60年代。
当时,计算机技术正处于起步阶段,主要应用在大型机和小型机上。
然而,这些计算机体积庞大、功耗高,不适合于许多应用场景。
为了满足小型化、低功耗的需求,人们开始研发集成为了微处理器的单片机。
2. 第一代单片机第一代单片机于20世纪70年代初问世。
这些单片机采用MOS技术,集成为了微处理器、ROM、RAM和I/O接口等基本功能。
它们的主频较低,性能有限,但已经具备了基本的控制功能。
这些单片机广泛应用于家电、仪器仪表等领域。
3. 第二代单片机随着技术的进步,第二代单片机于20世纪80年代初兴起。
这些单片机采用CMOS技术,主频提高,功耗降低,性能得到了显著提升。
此外,它们还增加了更多的外设接口,如串口、并口、定时器等,使得单片机的应用范围更加广泛。
4. 第三代单片机第三代单片机于20世纪90年代初浮现。
这些单片机采用了先进的CMOS技术,主频进一步提高,功耗进一步降低。
此外,它们还集成为了更多的外设接口,如ADC、DAC、PWM等,使得单片机在摹拟信号处理方面具备了更强的能力。
第三代单片机广泛应用于汽车电子、工业控制等领域。
5. 第四代单片机第四代单片机于21世纪初问世。
这些单片机采用了更先进的制程技术,进一步提高了主频和性能。
此外,它们还增加了更多的存储容量,如Flash存储器,使得单片机的应用更加灵便。
第四代单片机广泛应用于智能家居、物联网等领域。
6. 当前单片机的发展趋势当前,单片机正朝着更小、更低功耗、更高性能的方向发展。
随着制程技术的不断进步,单片机的集成度将进一步提高,功耗将进一步降低。
此外,随着人工智能、机器学习等技术的兴起,单片机在边缘计算方面的应用也将得到进一步拓展。
MCU发展过程简洁
单片机的发展过程简述:1971年intel公司研制出世界上第一个4位的微处理器;Intel公司的霍夫研制成功世界上第一块4位微处理器芯片Intel 4004,标志着第一代微处理器问世,微处理器和微机时代从此开始。
因发明微处理器,霍夫被英国《经济学家》杂志列为“二战以来最有影响力的7位科学家”之一。
1971年11月,Intel推出MCS-4微型计算机系统(包括4001 ROM芯片、4002 RAM芯片、4003移位寄存器芯片和4004微处理器)其中4004(下图)包含2300个晶体管,尺寸规格为3mm×4mm,计算性能远远超过当年的ENIAC,最初售价为200美元。
1972年4月,霍夫等人开发出第一个8位微处理器Intel 8008。
由于8008采用的是P沟道MOS微处理器,因此仍属第一代微处理器。
1973年intel公司研制出8位的微处理器8080;1973年8月,霍夫等人研制出8位微处理器Intel 8080,以N沟道MOS电路取代了P沟道,第二代微处理器就此诞生。
主频2MHz的8080芯片运算速度比8008快10倍,可存取64KB存储器,使用了基于6微米技术的6000个晶体管,处理速度为0.64MIPS(Million Instructions Per Second )。
1975年4月,MITS发布第一个通用型Altair 8800,售价375美元,带有1KB存储器。
这是世界上第一台微型计算机。
1976年intel公司研制出MCS-48系列8位的单片机,这也是单片机的问世。
Zilog公司于1976年开发的Z80微处理器,广泛用于微型计算机和工业自动控制设备。
当时,Zilog、Motorola 和Intel在微处理器领域三足鼎立。
20世纪80年代初,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。
MCS-51系列单片机无论是片内RAM容量,I/O口功能,系统扩展方面都有了很大的提高。
1.1 单片机概述
第1章 单片机基础知识概述
随着单片机从早期的4位发展到8位、16位直至32位,单片 机的功能在不断增强,嵌入式应用能力也在不断提高。
然而,由于复杂系统的功能大都可以通过简单嵌入式系统 组合实现,而8位单片机以其价格低廉性能适中的特点, 已可满足简单嵌入式系统的要求。这表明,嵌入式应用领 域中大量需要的仍是8位单片机,在当前及以后的相当一 段时间内8位单片机仍将占据单片机应用的主导地位。
第1章 单片机基础知识概述
第二阶段:MCU(Micro Controller Unit)即微控制器阶段 ,其主要的技术发展方向是,不断推进在嵌入式系统中集 成各种外围电路与接口电路的能力,以满足智能化控制的 需求。在此阶段中,Philips公司以其在嵌入式应用方面的 强大实力,推出了基于MCS-51内核的微控制器系列产品 ,使单片机进入MCU阶段。
第1章 单片机基础知识概述
③ 低功耗。目前,市场上有一半以上的单片机产品已 CHMOS化,这类单片机具有功耗小的优点,许多单片机 已可以在2.2V电压下运行,有的能在1.2V或0.9V低电压 下工作,功耗为μW级。
④ 高性价比。随着单片机的应用越来越广泛,各单片 机厂家会进一步改进单片机的性能,从而增强产品的竞 争力。同时,价格也是各厂家竞争的一个重要方面。所 以,更高性价比的单片机会逐渐进入市场。
第1章 单片机基础知识概述
④ 汽车电子与航空航天电子系统。通常这些系统中的集中 显示系统、动力监测控制系统、自动驾驭系统、通信系统 及运行监视器(黑匣子)等,都是将单片机嵌入其中实现 系统功能。
第1章 单片机基础知识概述
⑤ 家用电器。单片机应用到消费类产品之中,能大大提高 它们的性价比,提高产品在市场上的竞争力。目前家用电 器几乎都是单片机控制的产品,例如,空调、冰箱、洗衣 机、微波炉、彩电、音响、家庭报警器及电子玩具等。
单片机的发展历程与趋势展望
单片机的发展历程与趋势展望单片机(Microcontroller Unit,MCU)是一种集成了微处理器核心、存储器和各种外设接口的芯片。
它具备处理器、存储和输入输出等多种功能,广泛应用于电子设备中。
随着科技的进步和需求的不断变化,单片机在过去几十年中经历了较大的发展和变革。
本文将从历程与趋势两个方面探讨单片机的发展。
一、单片机的发展历程1. 早期单片机的诞生早期的单片机采用8位结构,主要用于工业自动化和军事应用。
1971年,世界上第一颗商业化的单片机Intel 4004问世,它采用4位结构。
除了具备较小的数据存储容量和有限的指令集,早期的单片机还存在着低速度、功能单一的问题。
然而,正是这些早期的单片机为后来的发展奠定了基础。
2. 单片机的快速发展到了1980年代中后期,单片机开始进入了一个新的阶段,以8051系列为代表的单片机成为工业控制和家电电子产品中的主要芯片。
随着制造工艺的进展和技术的不断创新,单片机在结构、性能和功耗方面都取得了显著的提高。
同时,芯片的存储容量也从几千个字节扩展到几十个甚至上百个千字节。
这一时期,单片机开始广泛应用于计算机网络、通信设备、汽车电子和消费类电子产品等领域。
3. 单片机的多样化与集成化从21世纪初开始,单片机的多样化和集成化趋势日益明显。
除了传统的8位和16位单片机外,32位单片机逐渐成为主流。
这些新一代的单片机不仅仅提供更高的性能和更大的存储空间,还集成了更多的外设接口和通信接口,方便了用户的开发和设计。
此外,单片机的功耗也得到了进一步优化,为低功耗应用和物联网等领域的发展提供了技术支持。
二、单片机的趋势展望1. 多核技术的应用随着单片机应用领域的不断扩大和性能要求的提高,多核技术将成为未来单片机发展的重要方向。
通过在单片机中集成多个处理器核心,可以提高芯片的计算速度和处理能力,满足复杂应用的需求。
同时,多核技术还能提高系统的可靠性和稳定性,增强抗干扰能力。
单片机发展历史
单片机发展历史一、简介单片机(Microcontroller Unit,简称MCU)是一种集成了中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口和定时器等功能于一体的微型计算机系统。
它广泛应用于各个领域,如家电、汽车、通信、医疗等。
本文将详细介绍单片机的发展历史。
二、早期单片机20世纪70年代,单片机作为一种新型集成电路问世。
最早的单片机采用的是MCS-48架构,由英特尔公司推出。
这些单片机具有4位或8位的CPU,ROM、RAM和I/O端口等基本功能。
它们的编程方式是通过外部的EPROM芯片进行存储。
1976年,英特尔发布了第一款采用MCS-48架构的单片机,型号为8048。
它具有1KB的ROM、64字节的RAM和27个I/O端口。
此后,英特尔推出了更多型号的单片机,如8051、8031等。
这些单片机具有更高的性能和更多的功能,成为当时单片机领域的主流产品。
三、进一步发展随着技术的不断进步,单片机的性能得到了提升。
在20世纪80年代,8位单片机逐渐取代了4位单片机,成为主流产品。
此时,单片机的ROM和RAM容量得到了显著增加,同时增加了更多的外设接口,如串口、并口、定时器等。
这些改进使得单片机在各个领域的应用更加广泛。
随着90年代的到来,16位单片机开始崭露头角。
16位单片机相比于8位单片机,具有更强的计算能力和更大的存储容量。
此外,16位单片机还引入了更多的高级功能,如模拟输入/输出接口、多通道定时器等。
这些特性使得16位单片机在需要处理大量数据和复杂算法的应用中表现出色。
四、现代单片机进入21世纪,32位单片机成为了发展的趋势。
32位单片机具有更高的计算能力和更大的存储容量,能够处理更加复杂的任务。
此外,32位单片机还引入了更多的高级功能,如浮点运算单元、高速通信接口等。
这些特性使得32位单片机在高性能应用领域得到了广泛应用。
除了性能的提升,单片机的功耗也得到了改善。
随着低功耗技术的发展,单片机在移动设备、物联网等领域的应用越来越广泛。
单片机发展历史
单片机发展历史简介:单片机(Microcontroller)是一种集成为了微处理器核心、存储器、输入/输出接口和定时器等功能于一体的集成电路。
它广泛应用于各种电子设备中,如家电、汽车电子、通信设备等。
本文将详细介绍单片机的发展历史,从最早的单片机问世到现代单片机的应用。
1. 早期单片机的诞生早在20世纪60年代,随着集成电路技术的发展,人们开始尝试将多个电子元件集成在一块芯片上。
1968年,美国德州仪器公司(Texas Instruments)推出了第一款单片机TMS1802。
这款单片机采用了MOS技术,集成为了CPU、存储器和输入/输出接口,为后来单片机的发展奠定了基础。
2. 单片机的发展进程20世纪70年代,单片机开始逐渐发展壮大。
1971年,Intel公司推出了第一款8位单片机Intel 4004,它采用了NMOS技术,拥有4位数据总线和12位地址总线。
这款单片机的问世标志着单片机进入了实用化阶段。
随着技术的不断进步,单片机的性能得到了显著提升。
1976年,Intel公司推出了8位单片机Intel 8051,它采用了CMOS技术,拥有更高的工作频率和更多的存储容量。
这款单片机成为了后来单片机市场的主导产品,被广泛应用于各个领域。
在80年代和90年代,单片机进一步发展壮大。
各大半导体公司纷纷推出了自己的单片机产品,如Motorola的MC68HC11、Microchip的PIC系列、Atmel的AVR系列等。
这些单片机在性能、功耗和易用性等方面都有了长足的进步,满足了不同应用领域的需求。
3. 现代单片机的应用随着科技的不断进步,现代单片机在各个领域得到了广泛的应用。
以下是几个典型的应用领域:3.1 家电现代家电产品中普遍采用了单片机技术。
比如,空调、洗衣机、电视等家电产品都使用了单片机来控制和管理各种功能。
单片机的高集成度和低功耗特性使得家电产品更加智能化和节能化。
3.2 汽车电子单片机在汽车电子领域的应用也非常广泛。
单片机的发展历程及趋势展望
单片机的发展历程及趋势展望在现代科技快速发展的背景下,单片机作为一种重要的嵌入式系统核心组件,具有非常广泛的应用领域。
本文将从发展历程和趋势展望两方面探讨单片机的发展现状和未来发展方向。
一、发展历程单片机(Microcontroller Unit, MCU)最早出现于20世纪70年代,其核心是将微处理器(Microprocessor, MPU)与外围设备集成在一颗芯片上,形成一种完整的计算系统。
在过去几十年里,单片机经历了以下发展阶段。
1. 第一代单片机:20世纪70年代至80年代初,最早的单片机主要由8位微处理器、内部ROM存储器和少量的RAM构成。
它们以8051、6502等为代表,被广泛应用于电子钟、电子秤、打印机等小型家电。
2. 第二代单片机:80年代末至90年代,随着技术的进步,单片机的性能逐渐提升。
内部存储器容量增大、运算速度加快,同时增加了更多的外围设备接口,如串口、并口、计时器等。
这使得单片机能够应用于更多领域,如家用电器、汽车电子、医疗设备等。
3. 第三代单片机:21世纪初,随着半导体工艺和封装技术的进步,单片机变得更小、更强大。
内部存储器和外围设备接口进一步增强,加入了更多的模拟和数字接口,如ADC、DAC、PWM等。
同时,嵌入式操作系统的应用也逐渐普及,为单片机的开发和应用带来了更高的效率和灵活性。
4. 第四代单片机:近年来,随着先进制造工艺的应用,单片机集成度进一步提高,功耗降低。
内部存储器容量大幅度增加,处理速度更快,外围设备接口更加丰富。
同时,物联网、人工智能等新兴技术的兴起,也为单片机发展提供了新的机遇和挑战。
二、趋势展望基于单片机的嵌入式系统在各行各业都有着广泛的应用,未来单片机的发展将受以下趋势的影响。
1. 高性能与低功耗的平衡:随着物联网和智能化应用的不断增加,对单片机的性能和功耗提出了更高要求。
未来的单片机将继续在增强处理能力的同时,采用更先进的制程工艺和设计技术,实现功耗的降低。
基于单片机的毕业论文 2
单片机设计论文院 (系):机械工程学院班级:10机制2班学生姓名:陈艺文导师姓名:海深一、单片机历史单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SOC三大阶段。
1、SCM即单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构.“创新模式"获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。
在开创嵌入式系统独立发展道路上,Intel公司功不可没。
2、MCU即微控制器(Micro Controller Unit)阶段,主要的技术发展方向是:不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力.它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。
从这一角度来看,Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素.在发展MCU方面,最著名的厂家当数Philips公司. Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势,将MCS—51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。
因此,当我们回顾嵌入式系统发展道路时,不要忘记Intel和Philips的历史功绩。
3、嵌入式系统单片机是嵌入式系统的独立发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此,专用单片机的发展自然形成了SOC化趋势。
随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SOC的单片机应用系统设计会有较大的发展.因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。
单片机也被称为微控制器(Micro controller Unit),常用英文字母的缩写MCU表示单片机,它最早是被用在工业控制领域.单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来.最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中.INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳.二、常用单片机芯片简介1、STC单片机STC公司的单片机主要是基于8051内核,是新一代增强型单片机,指令代码完全兼容传统8051,速度快8~12倍,带ADC,4路PWM,双串口,有全球唯一ID号,加密性好,抗干扰强.2、PIC单片机:是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是体积小,功耗低,精简指令集,抗干扰性好,可靠性高,有较强的模拟接口,代码保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片。
单片机发展历史
单片机发展历史一、简介单片机(Microcontroller)是一种集成了微处理器核心、存储器、输入输出端口和各种外设接口的集成电路芯片。
它具有体积小、功耗低、成本低廉等特点,广泛应用于电子设备、自动化控制、通信、汽车电子等领域。
本文将详细介绍单片机的发展历史。
二、早期阶段20世纪60年代,单片机的概念首次被提出。
当时,单片机主要用于军事和航空领域的应用,以满足对小型、低功耗、高可靠性的需求。
最早的单片机采用MOS技术制造,其性能有限,但为单片机的发展奠定了基础。
三、第一代单片机20世纪70年代,第一代单片机问世。
Intel公司的Intel 8048单片机是第一款商用单片机,它采用NMOS技术,具有4KB的ROM、128字节的RAM和27个I/O 口。
这款单片机在工业控制、家电控制、仪器仪表等领域得到广泛应用。
四、第二代单片机20世纪80年代,第二代单片机开始出现。
这一时期,单片机的集成度不断提高,性能得到了明显改善。
Motorola公司的MC6805单片机采用CMOS技术制造,具有更高的集成度和更低的功耗,成为当时最先进的单片机之一。
五、第三代单片机20世纪90年代,第三代单片机逐渐崭露头角。
此时,单片机的集成度进一步提高,内部存储器容量大幅增加,外设接口更加丰富。
Atmel公司的AT89C51单片机采用Flash存储器,具有4KB的ROM、128字节的RAM和32个I/O口,成为当时最受欢迎的单片机之一。
六、第四代单片机21世纪初,第四代单片机开始兴起。
这一时期,单片机的集成度进一步提高,功耗进一步降低,性能得到进一步提升。
Microchip公司的PIC系列单片机采用RISC架构,具有更高的运算速度和更低的功耗,成为当时最先进的单片机之一。
七、现代单片机目前,单片机已经进入了现代化的阶段。
随着半导体技术的不断进步,单片机的集成度不断提高,性能不断改善。
现代单片机具有更大的存储容量、更多的外设接口、更高的运算速度和更低的功耗,能够满足各种复杂应用的需求。
单片机的发展史
(5)多种选择下的选择原则
◆寻求最简化的单片机应用系统;
◆尽可能选择专用单片机;
◆综合考虑下进行合理的选择。
单片机的发展历程
单片机的发展经历了探索---完善---MCU化---百花齐放四个阶段。
1、芯片化探索阶段
20世纪70午代,美国的Fairchild(仙童)公司首先推出了第一款单片机F-8,随后Intel公司推出了影响面大、应用更广的MCS48单片机系列。MCS48单片机系列的推出标志着在工业控制领域,进入到智能化嵌入式应用的芯片形态计算机的探索阶段。参与这一探索阶段的还有Motorola、Zilog和Ti等大公司,它们都取得了满意的探索效果,确立了在SCMC的嵌入式应用中的地位。这就是Single Chip Microcomputer的诞生年代,单片机一词即由此而来。这一时期的特点是:
(3)提高综合品质
在体系结构(RISC)、电磁兼容性能(EMC)、开发环境(高级语言支持ISP、IAP等)、功耗管理等诸方面得到了提高。根据控制单元设计的方式与采用的技术不同,目前市场上的这些单片机可区分为两大类型:繁杂指令集结构(CISC架构)和精简指令集结构(RISC架构)。繁杂指令集结构(CISC)的特点是指夺数量多,寻址方式丰富,较适合初学者系统学习,如INTEL的80C51或80C196、MC68K;而精简指令集结构(RISC)具有较少的指令与寻址模式,结构简单,成本较低,执行程序的速度较快,成为单片机的后起之秀,如PIC、EM78XXX和Z86HCXX。
(1)电气商、半导体商的普遍介入
MCS-48的成功,刺激了许多半导体公司竞相研制和发展自己的单片机系列。到目前为止,世界各地厂商已相继研制出大约50个系列300多个品种的单片机产品,其中较有代表性的有Motorola公司的6801、6802,Zilog公司的Z-8系列,Microchip公司的PIC系列等。此外,开本的NEC公司、日立公司也都推出了各自具有特色的单片机品种。
单片机由来及发展论文
单片机那些事单片机那些事经过一段时间学习,我们对单片机的发展已有了初步的认识。
1946年电子数字计算机诞生,在此后漫长的历史进程中,计算机始终是供养在特殊的机房中,实现数值计算的大型昂贵设备。
直到20世纪70年代,微处理器的出现,计算机才出现了历史性的变化。
以微处理器为核心的微型计算机以其小型、价廉、高可靠性等优势,迅速走出机房。
他们将微型机嵌入到一个对象体系中,实现了对象体系的智能化控制。
为了区别于原有的通用计算机系统,把嵌入到对象体系中、实现对象体系智能化控制的计算机,称作嵌入式计算机系统。
芯片化是将计算机做在一个芯片上,从而开创了嵌入式系统独立发展的单片机时代。
单片机又称单片微控制器,它不是完成*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。
概括地讲,一块芯片就成了一台计算机,它体积小、质量轻、价格便宜,为学习、应用和开发提供了便利条件。
单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SOC三大阶段。
开篇陈词:随着社会经济的快速发展,科学技术势如破竹,人们利用超乎自然的想象力与创造力多次进行研究,发开出一系列神奇的科学技术产品与地球上甚至是宇宙的一切现象进行着特殊对话。
而构成当代科学技术体系的基础中单片机的作用首当其冲。
8051单片机最早由Intel公司推出,随后Intel公司将80C51内核使用权以专利互换或出让给世界许多著名IC制造厂商,如Philips 、NEC、Atmel、AMD、Dallas、siemens、Fujutsu、OKI、华邦、LG等。
在保特与80C51单片机兼容的基础上,这些公司容入了自身的优势,扩展了针对满足不同测控对象要求的外围电路,如满足模拟量输入的A/D、满足串行扩展总线I2C、保证程序可靠运行的的WDT、引入使用方便且价廉的Flash ROM等,开发出上百种功能各异的新品种。
这样80C51单片机就变成了众多芯片制造厂商支持的大家族,统称为80C51系列单片机。
单片机发展历史
单片机发展历史单片机(Microcontroller)是一种集成了处理器核心、存储器和外设接口等功能的微型计算机系统。
它具有体积小、功耗低、成本低廉等特点,广泛应用于各个领域,如家电、汽车、通信、医疗等。
单片机的发展历史可以追溯到20世纪60年代末期,当时计算机技术正处于起步阶段。
1968年,美国德州仪器公司(Texas Instruments)推出了第一款商用单片机TMS1000,这款单片机集成了4位中央处理器、RAM、ROM和I/O接口等基本功能,引起了广泛的关注。
随着技术的进步,单片机的功能不断提升。
1976年,美国Intel公司推出了第一款8位单片机Intel 8048,它具备更强大的处理能力和更丰富的外设接口,成为当时市场上最受欢迎的单片机之一。
此后,各大半导体公司纷纷推出自己的单片机产品,如Motorola的MC6805、Zilog的Z8、Microchip的PIC等。
1980年代,单片机的发展进入了一个新的阶段。
随着半导体工艺的改进和集成度的提高,单片机的规模越来越小,性能越来越强大。
1984年,Motorola推出了第一款16位单片机MC68000,它具备更高的运算速度和更大的存储容量,成为当时最先进的单片机之一。
1990年代,随着计算机技术的快速发展,单片机的应用领域进一步扩展。
它不仅被广泛应用于家电、汽车等传统领域,还被应用于通信、医疗、工业控制等新兴领域。
此时,各大半导体公司纷纷推出高性能、低功耗的单片机产品,如Atmel的AVR、Freescale的HCS08、STMicroelectronics的STM32等。
进入21世纪,单片机的发展进入了一个全新的阶段。
随着物联网、人工智能等新兴技术的崛起,对单片机的需求也越来越多样化和复杂化。
为了满足这些需求,各大半导体公司纷纷推出了更高性能、更低功耗、更丰富接口的单片机产品。
同时,随着开源硬件的兴起,越来越多的人开始自己设计和制作单片机开发板,推动了单片机应用的普及和发展。
简述单片机的发展历程
简述单片机的发展历程单片机(Microcontroller)是一种集成了中央处理器、内存、输入输出接口和定时器等功能的单片集成电路。
它的发展历程可以分为以下几个阶段:第一阶段:早期发展单片机的发展可以追溯到上世纪60年代末和70年代初,当时的单片机主要是采用MOS技术。
这些早期的单片机主要用于工业控制和计算机外围设备控制等领域。
然而,由于当时技术的限制,单片机的功能和性能都比较有限。
第二阶段:进入商业化应用随着技术的进步,上世纪80年代初,单片机开始进入商业化应用阶段。
此时,随着MOS技术向CMOS技术的过渡,单片机的集成度和功能得到了提升。
各大半导体公司开始投入大量资源开发和生产单片机产品,并加快了单片机的市场推广。
第三阶段:功能与性能的进一步提升在进入90年代后,随着半导体工艺的不断进步,单片机的集成度和性能得到了进一步提升。
此时,单片机逐渐取代了传统的逻辑门电路和简单微处理器,在各个领域得到了广泛应用。
同时,单片机的功耗也得到了有效控制,使其在移动设备和嵌入式系统等领域表现出色。
第四阶段:高性能、大规模集成21世纪初,随着集成电路技术的不断革新,单片机的性能和功能达到了新的高度。
高性能单片机在计算能力、存储容量和接口等方面都有了显著提升。
此时,单片机应用的领域也进一步扩大,包括工业自动化、智能家居、汽车电子、医疗设备等多个领域。
第五阶段:物联网时代的发展随着物联网的兴起,单片机进一步发展成为连接物联网的核心组件之一。
物联网时代对单片机的要求更高,需要更低功耗、更高集成度和更多的接口支持。
因此,半导体厂商在开发新一代单片机时,更注重在低功耗、安全性和通信能力等方面进行创新。
总结:单片机的发展历程经历了从早期的工业控制到现在的物联网时代的变革过程。
随着技术的进步,单片机在功能和性能方面不断提升,应用领域也不断扩大。
相信随着科技的不断发展,单片机将在更多领域发挥重要作用,推动人类社会的进步。
单片机发展历史
单片机发展历史一、引言单片机(Microcontroller)是一种集成了微处理器核心、存储器、输入输出接口和定时计数器等功能的集成电路芯片。
它广泛应用于各种电子设备中,如家电、汽车、通信设备等。
本文将详细介绍单片机的发展历史。
二、早期单片机20世纪70年代,单片机开始出现在市场上。
当时的单片机主要采用MOS技术,具有较低的集成度和较高的功耗。
这些早期单片机主要用于简单的计算、控制和通信任务,如温度控制、电机驱动等。
然而,由于技术限制,这些单片机的性能和功能受到了很大的限制。
三、第一代单片机20世纪80年代,随着CMOS技术的发展,第一代单片机问世。
这些单片机采用了CMOS技术,具有更高的集成度和更低的功耗。
此外,它们还具备更强大的性能和更丰富的功能,如更大的存储容量、更高的时钟频率和更多的输入输出接口。
这些改进使得单片机在各个领域得到了广泛的应用,推动了电子设备的发展。
四、第二代单片机20世纪90年代,第二代单片机进一步提升了性能和功能。
这些单片机采用了更先进的制程技术,如互补型金属氧化物半导体技术(CMOS),使得单片机的功耗进一步降低,性能进一步提升。
同时,第二代单片机还引入了更多的外设和功能模块,如模拟输入输出、通信接口、定时器等,满足了更多应用的需求。
这些改进使得单片机在各个行业的应用范围进一步扩大。
五、第三代单片机21世纪初,随着深亚微电子技术的发展,第三代单片机问世。
这些单片机采用了更先进的制程技术,如互补型金属氧化物半导体技术(CMOS),使得单片机的功耗进一步降低,性能进一步提升。
此外,第三代单片机还引入了更多的新功能和特性,如更高的时钟频率、更大的存储容量、更多的外设接口等。
这些改进使得单片机在各个领域的应用更加广泛,如智能家居、物联网、工业自动化等。
六、未来发展趋势随着科技的不断进步,单片机的发展也在不断演进。
未来,单片机有望实现更高的性能、更低的功耗和更多的功能。
其中,人工智能和机器学习将成为单片机发展的重要方向。
单片机发展历程与单片机技术之研究(全文)
单片机进展历程与单片机技术之研究(全文)【 1 单片机的进展历程1.1 SCM阶段SCM是单片微型计算机阶段的简称,主要的母的是为了发现一种比较适用的嵌入式系统结构。
创新模式的出现和成功使用成为单片微型计算机新的一种研发方向。
在计算机嵌入式结构进展的历程中,作出突出贡献的就是英特尔公司,为新型单片机的进展奠定了基础。
1.2 MCU阶段MCU阶段是微操纵器阶段的简称,它的主要研究方向是在嵌入式应用不断增加的基础上,将操纵系统与不同的外设电路和接口电路进行匹配,从而实现微操纵器的智能化,加强职能操纵的能力。
它涉及的很多内容都是围绕操纵系统来完成的。
所以,电子技术和电气厂家成为进展微操纵器的主要渠道。
在微操纵器进展的历程中,最具有代表性的厂家就是飞利浦公司,它在熟练的嵌入式系统的应用基础上,把MCS-51从单片计算机进展成为微操纵器,为单片机后来的进展提供了一定的条件。
1.3 SOC阶段SOC阶段是单片机阶段的简称。
单片机是嵌入式系统和微操纵器阶段独立进展的必定结果,主要目的就是在于实现应用嵌入式系统在芯片上的最好的结合办法。
随着经济和科学技术的快速进展,SOC单片机的应用系统有了快速的进展。
所以,单片机的进展过程是从单片微型计算机到单片微操纵器,再延伸到单片应用系统的进展。
2 单片机的具体应用2.1 应用于通信系统单片机具有自身的外界通信接口,它的存在将通信XX络和计算机进行了对接。
计算机系统是采集信息的重要工具,计算机系统利用单片机的连接接口把所收集到的信息传输给计算机的主机系统中,主机系统对这些信息进行处理。
这种工作状态下的单片机工作效率有所提高,并使处理的数据更具有准确性。
所以,单片机在通信系统中的应用是比较广泛的。
如生活中常见的对讲机,无线通信系统和手机等都是利用单片机来实现信息传播的。
2.2 应用于国防航空单片机被广泛的应用到国防航空中。
如我们经常乘坐的飞机和发射的神舟七号,都是利用了单片机系统。
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4.在计算机网络和通信领域中的应用
现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件,现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制,从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。
8.Scenix单片机:
Scenix单片机(Ubicom公司)的I/O模块最有创意.I/O模块的集成与组合技术是单片机技术不可缺少的重要方面.除传统的I/O功能模块如并行I/O,URT,SPI,I2C,A/D,PWM,PLL,DTMF等,新的I/O模块不断出现,如USB,CAN,J1850,最具代表的是Motorola 32 位单片机,它集成了包括各种通信协议在内的I/O模块,而Scenix单片机在I/O模块的处理上引入了虚拟I/O的概念. Scenix单片机采用了RISC结构的CPU,使CPU
等作为 CPU,用 DSP 作为辅助模块集成的单片机也纷纷推出,目前仍是单片机的首选品牌.Motorola单片机特点之一是在同样的速度下所用的时钟较 Intel 类单片机低的多因而使得
高频噪声低,抗干扰能力强,更适合用于工控领域以及恶劣环境.Motorola 8 位单片机过去策略是掩膜为主,最近推出OTP计划以适应单片机的发展,在32位机上,M.CORE在性能和功耗上
2.Atmel 单片机:
ATMEL 公司是世界上著名的高性能低功耗非易失性存储器和数字集成电路的一流半导体制造公司ATMEL 公司最令人注目的是它的EEPROM 电可擦除技术闪速存储器技术和质量高可靠性的生产技术在CMOS 器件生产领域中ATMEL 的先进设计水平优秀的生产工艺及封装技术一直处于世界的领先地位这些技术用于单片机生产使单片机也具有优秀的品质在结构性能和功能等方面都有明显的优势ATMEL 公司的单片机是目前世界上一种独具特色 而性能卓越的单片机它在计算机外部设备通讯设备自动化工业控制宇航设备仪器仪表和各种消费类产品中都有着广泛的应用前景.其生产的AT90系列是增强型RISC内载FLASH单片机,通常称为AVR系列.AT91M系列是基于ARM7TDMI 嵌入式处理器的ATMEL 16/32 微处理器系列中的一个新成员该处理器用高密度的16 位指令集实现了高效的32 位 RISC 结构且功耗很低.另外ATMAL的增强型51系列单片机目前在市场上仍然十分流行,其中AT89S51十分活跃.
3.Microchip 单片机:
Microchip 单片机是市场份额增长最快的单片机.他的主要产品是 16C 系列 8 位单片机,CPU采用 RISC 结构,仅 33 条指令,运行速度快,且以低价位著称,一般单片机价格都在 1 美元以
下.Microchip 单片机没有掩膜产品,全部都是 OTP 器件(现已推出 FLASH 型单片机).Microchip 强调节约成本的最优化设计,是使用量大,档次低,价格敏感的产品.
都胜过 ARM7.
7.Zilog 单片机:
Z8 单片机是该公司的产品,采用多累加器结构,有较强中断处理能力.产品为 OTP 型,Z8 单片机的开发工具可以说是物美价廉.Z8 单片机以低价位的优势面向低端应用,以18引脚封装位
主,ROM 位 0.5~2KB.最近 Zilog 公司又推出了 Z86 系列单片机,该系列内部集成廉价的 DSP单元.
单片机也被称为微控制器(Microcontroller),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。
单片机历史:
⒈ 电源:
⑴ VCC - 芯片电源,接+5V;
⑵ VSS - 接地端;
⒉ 时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。
⒊ 控制线:控制线共有4根,
⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲
① ALE功能:用来锁存P0口送出的低8位地址
Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势,将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此,当我们回顾嵌入式系统发展道路时,不要忘记Intel和Philips的历史功绩。
3.单片机是嵌入式系统的独立发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此,专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。
② VPD功能:在Vcc掉电情况下,接备用电源。
⑷ EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。
① EA功能:内外ROM选择端。
② Vpp功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,施加编程电源Vpp。
⒋ I/O线
80C51共有4个8位并行I/O端口:P0、P1、P2、P3口,共32个引脚。
P3口还具有第二功能,用于特殊信号输入输出和控制信号(属控制总线)
单片机种类:
1.8051 单片机
最早有Intel公司推出8051/31类单片机,也是世界上使用量最大的几种单片机之一.由于Intel公司将重点放在186,386,奔腾等与PC类兼容的高档芯片开发上,8051类单片机主要有hilips,三星,华帮等公司接手.这些公司在保持与8051单片机兼容基础改善了8051的许多特点.提高了速度,降低了时钟频率,放宽了电源电压的动态范围,降低了产品价格.
SCM-MCU-SoC单片机的发展历史2010年05月02日 星期日 22:50转篇文章,讨论下单片机的发展历史。
单片机定义:
单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
6.Motorola 单片机:
Motorola是世界上最大的单片机厂商,品种全,选择余地大,新产品多,在8位机方面有68HC05和升级产品68HC08,68HC05有30多个系列200多个品种,产量超过20亿片.8位增强型单片
机68HC11也有30多个品种,年产量1亿片以上,升级产品有68HC12.16位单片机68HC16也有十多个品种.32位单片机683XX系列也有几十个品种.近年来以PowerPC,Codfire,M.CORE
5.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等。
6.在各种大型电器中的模块化应用
某些专用单片机设计用于实现特定功能,从而在各种电路中进行模块化应用,而不要求使用人员了解其内部结构。如音乐集成单片机,看似简单的功能,微缩在纯电子芯片中(有别于磁带机的原理),就需要复杂的类似于计算机的原理。如:音乐信号以数字的形式存于存储器中(类似于ROM),由微控制器读出,转化为模拟音乐电信号(类似于声卡)。
单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。
1.SCM即单片微型计算机(Single ChipMicrocomputer)阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上,Intel公司功不可没。
在大型电路中,这种模块化应用极大地缩小了体积,简化了电路,降低了损坏、错误率,也方便于更换。
此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。
以8051单片机为例讲解单片机的引脚及相关功能如《单片机引脚图》:
40个引脚按引脚功能大致可分为4个种类:电源、时钟、控制和I/O引脚。
4.TI 公司的 MSP430 系列单片机:
MSP430 系列单片机是由 TI公司开发的 16 位单片机。其突出特点是超低功耗,非常适合于各种功率要求低的场合。有多个系列和型号,分别由一些基本功能模块按不同的应用目标组
合而成。典型应用是流量计、智能仪表、医疗设备和保安系统等方面。由
单片机的应用领域:
1.在智能仪器仪表上的应用
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流 量、速度、厚
度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪)。
2.在工业控制中的应用
用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。
3.在家用电器中的应用
可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。
于其较高的性能价格比,应用已日趋广泛。