单片机介绍

单片机介绍

单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller 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。一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D 转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

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，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。

一、单片机的应用

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，录像机、摄像机、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、医疗器械以及各种智能机械了。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。

单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。

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。

二、单片机的工作过程

单片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，单片机自动完成赋予它的任务的过程，也就是单片机执行程序的过程。学习单片机就要学会软件编程，有汇编语言，C语言。

三、单片机的一般开发过程

单片机开发系统是一个软件，硬件相结合的系统。软件是控制单片机控制的程序代码，硬件是实现系统控制功能的电子元件，单元电路组成。硬件的设计：先设计完成系统功能的电路原理图，pcb板图，加工完成实际的电路板，或者自己用万能板手工搭建。

软件设计：在PC机上，用专业的软件编写程序控制代码，然后用编程器或仿真器将编译好的程序代码，下载到单片机的存储空间里。

四、单片机的分类

按单片机处理的字长，即每次能够处理的二进制的位数，有4位，8位，16位，32位单片机，位数越多，处理速度越快，运算能力越高，价格也越高。单片机的选用不是位数越多，功能越多就越好，他们各自有自己的应用领域，各有专长。

4位单片机：主要应用在计算器，家用电器上，产品有NEC upd 75xx 系列，NS 公司的COP400系列。

8位单片机：控制功能较强，品种最为齐全，应用最广，主要应用在工业控制，智能仪表，家用电器，办公自动化等，代表有Intel公司的MCS-51系列，Microchip公司PIC16xx，PIC17XX系列。荷兰Philips公司的80c51系列Atmel 公司的AT89系列（同MCS-51兼容）。Atmel的AVR系列。

16位单片机：运算速度高于8位机，主要用在过程控制，智能仪表，家用电器等。主要有Intel公司的MCS-96、98系列Motorola公司的M68HC16

系列。TI公司的MSP430系列。其中以MSP430性能优越，应用广泛。

32位单片机：是单片机的顶级产品，具有极高的运算速度。代表产品有 Inetel 公司的MCS-80960系列'Motoola的M68300系列，ARM系列单片机，主要应用于汽车，航空航天，高级机器人，军事装备等方面。其中AMR单片机占了绝大部分的市场，应用最广泛的。

五、单片机的选用

对初学者来说，应选择开发容易，价格低，应用较多的单片机入手。如51系列单片机，AVR系列单片机。