單片機也被稱為單片微控器，屬于一種集成式電路芯片。在單片機中主要包含CPU、只讀存儲器ROM和隨機存儲器RAM等，多樣化數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)能夠讓單片機完成各項復雜的運算，無論是對運算符號進行控制，還是對系統(tǒng)下達運算指令都能通過單片機完成。 由此可見，單片機憑借著強大的數(shù)據(jù)處理技術(shù)和計算功能可以在智能電子設(shè)備中充分應用。簡單地說，單片機就是一塊芯片，這塊芯片組成了一個系統(tǒng)，通過集成電路技術(shù)的應用，將數(shù)據(jù)運算與處理能力集成到芯片中，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的高速化處理。
單片機的基本功能：
1、8位數(shù)據(jù)總線，16位地址總線的CPU；
2、具有布爾處理能力和位處理能力；
3、采用哈佛結(jié)構(gòu)，程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器地址空間各自立，便于程序設(shè)計；
4、相同地址的64KB程序存儲器和64KB數(shù)據(jù)存儲器；
5、0-8KB片內(nèi)程序存儲器(8031無，8051有4KB，8052有8KB，89C55有20KB)；
6、128字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器（8051有256字節(jié)）；
7、32根雙向并可以按位尋址的I/O線；
8、兩個16位定時/計數(shù)器(8052有3個)；
9、一個全雙工的串行I/O接口；
10、多個中斷源的中斷結(jié)構(gòu)，具有兩個中斷級；
11、片內(nèi)時鐘振蕩器。
單片機擁有以下幾種應用特點：
1、擁有良好的集成度；
2、單片機自身體積較??；
3、單片機擁有強大的控制功能，同時運行電壓比較低；
4、單片機擁有簡易攜帶等優(yōu)勢， 同時性價比較高。
單片機主要應用于下面幾種領(lǐng)域當中，分別是：自動化辦公、機電一體化、武器和軍事領(lǐng)域、 航空航天領(lǐng)域、汽車電子設(shè)備、醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域、商業(yè)營銷設(shè)備、計算機通訊、家電領(lǐng)域、日常生活和實時控制領(lǐng)域等。
單片機有效應用：
1、使用壽命。壽命主要指以下2方面：單片機開發(fā)產(chǎn)品擁有良好的穩(wěn)定性和較長的使用壽命，可以長時間穩(wěn)定運行10年或是20多年；與微處理器相比擁有較長的使用壽命。隨著半導體技術(shù)的不斷提高，MPU更新?lián)Q代速度的不斷提升，部分已經(jīng)成功上市，同時年齡較小的CPU核心同樣會隨著I/O模塊的發(fā)展而不斷豐富，生存周期較長。隨著新型CPU產(chǎn)品的出現(xiàn)，單片機領(lǐng)域也不斷擴展，用戶選擇余地也相繼增加。目前單片機的主要發(fā)展趨勢就是32位、16位和8位單片機的共同進步。初單片機主要是從8位開始的，隨著多媒體技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動通訊技術(shù)的發(fā)展，32位單片機逐漸發(fā)展起來。比如32位的CPU單片機Mororola68k曾經(jīng)就實現(xiàn)過八千萬枚的銷量，而16位單片機的發(fā)展從產(chǎn)量和品種兩種層面上看也有著的進步，呈現(xiàn)出增長的態(tài)勢；
2、運行速度。MUP發(fā)展中的主要是不斷提升速度，主要是以時鐘頻率為主要標志，時鐘頻率逐漸增高。但是單片機卻和MUP存在一定的差異，為了進一步提升單片機的抗干擾能力，減少噪音影響，單片機在發(fā)展過程中逐漸開始從降低時鐘頻率入手，為此不惜降低運算效率。從單片機內(nèi)部系統(tǒng)入手，改變內(nèi)在時序，在不提升時鐘頻率的基礎(chǔ)上，進一步提高了單片機的運算速度；
3、高可靠性和低噪音技術(shù)。是EFT技術(shù)屬于抗干擾技術(shù)，主要是振蕩電路中的正弦信號被外部的環(huán)境所影響時，其所發(fā)出的波形就疊加各種毛刺信號，而人們在處理過程中也經(jīng)常利用施密特電路進行整形，隨后電路振蕩毛刺就會變成觸發(fā)信號干擾的時鐘，交替利用RC濾波電路和施密特電路能夠有效消除毛刺作用，讓影響失效，促進系統(tǒng)時鐘信號的順利傳輸。進一步提升單片機穩(wěn)定性。其次是驅(qū)動技術(shù)和低噪音的布線技術(shù)，傳統(tǒng)單片機通常是將地線和電源設(shè)置在電路外殼中的對稱引腳位置，大都是在右上左下、左上右下兩部分對稱位置中，如此讓電源噪音順利穿過整個芯片，干擾單片機內(nèi)部電路。大部分單片機都將電源引腳與地線設(shè)置在兩個相鄰引腳中，這樣能夠有效減少穿過整個芯片的電流，同時還能在印刷電路板中設(shè)置去耦電容，進一步減少噪聲影響；
4、掩膜與OTP。OTP屬于一次性輸入的單機片，過去將投產(chǎn)掩膜的單片機當作單片機產(chǎn)品成熟的標志，因為掩膜擁有相應的生產(chǎn)周期，同時OTP型號的單片機價格也不斷降低，因此通過OTP進行產(chǎn)品制造逐漸成為近幾年的發(fā)展趨勢。與掩膜方式比較起來，擁有風險小、生產(chǎn)周期短等優(yōu)勢。在社會發(fā)現(xiàn)新時期，OTP型號的單片機需求量也不斷上漲。
單片機的特點：
1、高集成度，體積小，高可靠性：單片機將各功能部件集成在一塊晶體芯片上，集成度很高，體積自然也是小的。芯片本身是按工業(yè)測控環(huán)境要求設(shè)計的，內(nèi)部布線很短，其抗工業(yè)噪音性能優(yōu)于一般通用的CPU。單片機程序指令，常數(shù)及表格等固化在ROM中不易破壞，許多信號通道均在一個芯片內(nèi)，故可靠性高；
2、控制功能強：為了滿足對對象的控制要求，單片機的指令系統(tǒng)均有極豐富的條件:分支轉(zhuǎn)移能力，I/O口的邏輯操作及位處理能力，非常適用于的控制功能；
3、低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品：為了滿足廣泛使用于便攜式系統(tǒng)，許多單片機內(nèi)的工作電壓僅為1.8V～3.6V，而工作電流僅為數(shù)百微安；
4、易擴展：片內(nèi)具有計算機正常運行所必需的部件。芯片外部有許多供擴展用的三總線及并行、串行輸入、輸出管腳，很容易構(gòu)成各種規(guī)模的計算機應用系統(tǒng)；
5、的性能價格比。
單片機作為計算機發(fā)展的一個重要分支領(lǐng)域，根據(jù)發(fā)展情況，從不同角度，單片機大致可以分為通用型、型、總線型、非總線型及工控型、家電型。
1、通用型：這是按單片機適用范圍來區(qū)分的。例如，通用型單片機，它不是為某種用途設(shè)計的；型單片機是針對一類產(chǎn)品甚至某一個產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)的；
2、總線型：這是按單片機是否提供并行總線來區(qū)分的?？偩€型單片機普遍設(shè)置有并行地址總線、 數(shù)據(jù)總線、控制總線，這些引腳用以擴展并行器件都可通過串行口與單片機連接。另外，許多單片機已把所需要的器件及外設(shè)接口集成一片內(nèi)，因此在許多情況下可以不要并行擴展總線，大大減省封裝成本和芯片體積，這類單片機稱為非總線型單片機；
3、控制型：這是按照單片機大致應用的領(lǐng)域進行區(qū)分的。一般而言，工控型尋址范圍大，運算能力強；用于家電的單片機多為型，通常是小封裝、格，器件和外設(shè)接口集成度高。 顯然，上述分類并不是惟一的和嚴格的。
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