我们通常所说的单片机系统一般都是为实现某一控制应用需要而设计完成的,是一个以单片机为核心组建而成的嵌入式计算机应用系统。在单片机系统中,单片机的核心地位不可动摇,是构成单片机系统的硬件和软件的基础,。
1。2。3 单片机的发展过程
(1) 单片机的产生
电子计算机的发展经历了从电子管,晶体管,集成电路到大(超大)规模集成电路共四个阶段,就是我们经常说的第一代,第二代,第三代和第四代计算机。大规模的集成电路的发展使得微型计算机得到了广泛的应用,因此将其划分为第四代计算机。而微型计算机的一个分支就是单片机。根据实际应用的需要,微型计算机有两个不同的发展方向:一个是向高速度,大容量,高性能的高档微机方向发展;而另一个则是向稳定可靠、体积小和价格廉价的单片机方向发展。不过,在原理与技术上,两者却又紧密的联系着。
(2) 单片机的发展
从1971年微处理器的问世以来,很快就出现了单片机——单片微型计算机,但是早期的单片机制造工艺简单,集成度也很低。最早出现的单片机是一位的。
随着我们可以在单片芯片内集成CPU、并行口、定时器/计数器、存储器等部件。此时的单片机已以体积小,功能多,成本低得到了广泛的应用。其中Intel公司的MCS-48系列单片机是该时期最典型的产品。
这是单片机发展史上的一个重要阶段,随着MCS-48系列的大获成功,使得更多的厂商加入到单片机的开发与研制中。文献综述
到80年代末,八位单片机已经很成熟了。与之前两个时期相比,这一代的单片机不仅存储容量和寻址范围增大,中断源,I/O口和定时器/计数器的个数也都也有了增加。这使得单片机的品种齐全,满足了很多不同领域的需求。
继8位单片机之后,又出现了16位单片机。1983年Intel公司推出的MCS-96系列单片机就是其中的典型代表。这是一个16位单片机和8位高性能并行发展的时代。虽然MCS-96的性能有着很大的提高,但MCS-51仍然是单片机的主流系列。
纵观单片机近30年的发展历程,多功能、高性能、高速度、低功耗、低成本、简单化的外围电路以及片内存储器容量增加将是单片机的方向发展。但其位数不一定会继续增加,近些年出的 32位单片机,虽然是单片机的顶级产品,但使用的并不多。
可以预见的是,以后单片机的功能将更加强大,集成度与可靠性也会越来越高,但功耗会越来越低,使用也越来越简单。除此之外,专用化也是单片机的一个发展方向,针对单一用途的专用单片机也将会越来越多。
1。2。4 单片机的应用领域
现在单片机的应用已经很广泛,下面我们就一些典型方面进行介绍。
(1) 工业测控方面
使用单片机对工业设备,如机床,锅炉,自动报警系统等进行自动测控。现在如今,工业自动化越来越普及。自动化能让整个工业系统处在一个最佳的状态中,不仅提高了工作效率和经济收益,产品的质量也得到了改善,劳动强度反而有所降低。因此,自动化技术广泛应用于例如机械、电子、电力、化工、纺织、加工等轻重工业领域中,想要实现工业的自动化,单片机是不可或缺的。无论是过程控制技术,数据采集和测控技术,还是生产线上的机器人技术,我们都能看到单片机的影子。
(2)智能仪表方面
通过使用单片机,仪表的数字化,智能化,多功能化和综合化得以实现。此外,单片机的使用还有助于提高仪器仪表的精度和准确度,简化结构、减小体积及重量而易于携带和使用,并具有降低成本,增强抗干扰的能力,便于增加显示、报警和自诊断等功能。