單片機論文-漫談單片機

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1、漫談單片機摘要：自從1975年美國德克薩斯儀器公司（Texas?Instruments）的第一個單片微型計算機（簡稱單片機）TMS-1000問世以來，單片機技術已成為計算機技術的一個獨特分支，其應用領域越來越廣泛，特別是在工業(yè)控制和儀器儀表智能化中扮演著極其重要的角色。單片機的發(fā)展史?單片機的開發(fā)和應用是從4位機開始的，因其內(nèi)部結構簡單，從而最早問世。自1975年以來，幾乎所有的4位微型計算機全是單片機結構；1976年9月美國英特爾公司首次推出了MCS-48系列8位單片機，這是一個完全的8位單片機。隨后兩年3870（F8)系列和6801系列的8位機被推出，此后，各種8位單片機也紛紛應運

2、而生；1983年以后集成電路的集成度可達十幾萬個管/片，16位單片機逐漸問世；隨著調制解調器、GPS、路由器、機頂盒、工作站、激光打印機等中高端應用需求的增長，32位單片機應運而生。單片機的內(nèi)部結構和特點單片機把微型計算機的基本功能部件全部集成在一塊半導體芯片上，是的一塊集成電路芯片就是一部微型計算機，這種集成電路芯片被稱為半片微型計算機（Single?Chip?Microcomputer），簡稱單片機。單片機除了具備一般微型計算機的功能，為了增強實時控制能力，絕大部分單片機的芯片上還集成有定時器/計數(shù)器，某些單片機還帶有A/D轉換器等功能部件。單片機的內(nèi)部結構1、中央處理器（CPU）

3、，包括ALU、控制器和寄存器組；?2、存儲器，包括ROM和RAM；?3、輸入/輸出(I/O)接口，與外部輸入/輸出設備連接。?單片機的特點?所謂單片機就是一塊芯片上集成了CPU、ROM、RAM、定時/計數(shù)器和多種I/O接口電路等達到一定規(guī)模的微型計算機。單片機與微型計算機比較，在硬件結構、指令設置上均有獨到之處，其主要特點如下。?1、在存儲器組織上采用哈佛（Harvard）結構。即數(shù)據(jù)存儲空間與程序存儲空間相互分離開來。而不太采用目前計算機常用的馮·諾依曼結構，即數(shù)據(jù)與程序合用一個存儲空間。?采用Harvard結構主要是考慮到單片機主要面向控制，程序存儲器ROM和數(shù)據(jù)存儲器RAM嚴格分

4、工。通常需要較大容量的ROM，ROM只存放已調試好的控制程序、常數(shù)及數(shù)據(jù)表格。還需要一定容量的RAM，用于存放少量的隨機數(shù)據(jù)、變量及用做工作區(qū)。這樣小容量的數(shù)據(jù)存儲器能以高速RAM的形式形成集成在單片機內(nèi)，加快程序運行速度。RAM并不是當做高速數(shù)據(jù)緩沖存儲器（Cache）用。?2、采用面向控制的指令系統(tǒng)。為滿足控制的需要，單片機的邏輯控制能力要優(yōu)于同等級的CPU，特別是單片機具有很強的位處理能力。單片機的運行速度也較高。3、單片機的I/O引腳通常是多功能的。由于單片機上的引腳數(shù)有限，為了解決實際引腳數(shù)和需要的信號線數(shù)的矛盾，采用了引腳功能復用的方法，引腳處于何種功能，可有指令來設置或由

5、機器狀態(tài)來區(qū)分。4、系列齊全，功能擴展性強。單片機有內(nèi)部淹膜ROM、內(nèi)部EPROM和外接ROM等形式，并可方便地擴展外部的ROM、RAM及I/O接口，與許多通用的微機接口芯片兼容，給應用系統(tǒng)的設計和生產(chǎn)帶來了極大的方便。5、單片機的功能是通用的。單片機雖然主要作控制器，但是功能上還是通用的，可以像一般微處理器那樣廣泛地應用在各個方面。單片機的分類?單片機的分類目前尚無統(tǒng)一標準。通常根據(jù)應用領域、總線類型來分。1、工控型／家電型。工控型的單片機主要是面向測控，要求尋址范圍大，運算能力強。家電型的單片機要求體積小、價格低，外圍器件少，使用方便。2、總線型／非總線型?？偩€型單片機是指單片機設

6、有并行總線，用以擴展并行外圍器件。非總線型單片機是指單片機通過串行口與外圍器件連接，或直接把外圍器件、外設接口集成在片內(nèi)。3、通用型／專用型。通用型單片機，它的應用范圍寬，如Intel公司的MCS—5l系列產(chǎn)品8031、80C51等通過不同的外圍擴展就可以用在不同的設備中。專用型單片機是專門為某一產(chǎn)品設計生產(chǎn)的如電子體溫計、計費電度表等。單片機的工作原理?單片機自動完成賦予它的任務的過程，也就是單片機執(zhí)行程序的過程，即一條條執(zhí)行的指令的過程，所謂指令就是把要求單片機執(zhí)行的各種操作用的命令的形式寫下來，這是在設計人員賦予它的指令系統(tǒng)所決定的，一條指令對應著一種基本操作；單片機所能執(zhí)行的全

7、部指令，就是該單片機的指令系統(tǒng)，不同種類的單片機，其指令系統(tǒng)亦不同。為使單片機能自動完成某一特定任務，必須把要解決的問題編成一系列指令（這些指令必須是選定單片機能識別和執(zhí)行的指令），這一系列指令的集合就成為程序，程序需要預先存放在具有存儲功能的部件——存儲器中。存儲器由許多存儲單元（最小的存儲單位）組成，就像大樓房有許多房間組成一樣，指令就存放在這些單元里，單元里的指令取出并執(zhí)行就像大樓房的每個房間的被分配到了唯一一個房間號一樣，每一個存儲單元