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单片机的发展历史:
单片机的发展先后经历了4位、8位、16位和32位等阶段。8位单片机由于功能强,被广泛用于工业控制、智能接口、仪器仪表等各个领域,8位单片机在中、小规模应用场合仍占主流地位,代表了单片机的发展方向,在单片机应用领域发挥着越来越大的作用。
单片机的基本功能:
1、8位数据总线,16位地址总线的CPU;
2、具有布尔处理能力和位处理能力;
3、采用哈佛结构,程序存储器与数据存储器地址空间各自立,便于程序设计;
4、相同地址的64KB程序存储器和64KB数据存储器;
5、0-8KB片内程序存储器(8031无,8051有4KB,8052有8KB,89C55有20KB);
6、128字节片内数据存储器(8051有256字节);
7、32根双向并可以按位寻址的I/O线;
8、两个16位定时/计数器(8052有3个);
9、一个全双工的串行I/O接口;
10、多个中断源的中断结构,具有两个中断级;
11、片内时钟振荡器。
单片机的特点可归纳为以下几个方 面:集成度高;存储容量大;外部扩展能力强;控制功能强;
1、从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统,称作位处理器,处理对象不是字或字节而是位。不但能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理,如传送、置位、清零、测试等,还能进行位的逻辑运算,其功能十分完备,使用起来得心应手;
2、同时在片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间,使用极为灵活,这一功能无疑给使用者提供了的方便;
3、乘法和除法指令,这给编程也带来了便利。
单片机在电子技术中的开发,主要包括CPU开发、程序开发、 存储器开发、计算机开发及C语言程序开发,同时得到开发能够单片机在十分复杂的计算机与控制环境中可以正常有序的进行,这就需要相关人员采取一定的措施,单片机的简单介绍:
1、CPU开发。开发单片机中的CPU总线宽度,能够有效完善单片机信息处理功能缓慢的问题,提高信息处理效率与速度,开发改进中央处理器的实际结构,能够做到同时运行2-3个CPU,从而大大提高单片机的整体性能;
2、程序开发。嵌入式系统的合理应用得到了大力推广,对程序进行开发时要求能够自动执行各种指令,这样可以快速准确地采集外部数据,提高单片机的应用效率、
3、存储器开发。单片机的发展应着眼于内存,加强对基于传统内存读写功能的新内存的探索,使其既能实现静态读写又能实现动态读写,从而显着提高存储性能、
4、计算机开发。进一步优化和开发单机片应激即分析,并应用计算机系统,通过连接通信数据,实现数据传递;
5、C语言程序开发。优化开发C语言能够单片机在十分复杂的计算机与控制环境中,可以正常有序的进行,促使其实现广泛全面的应用。
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、设备的智能化管理及过程控制等领域:
1、智能仪器: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、电流、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(电压表、功率计,示波器,各种分析仪);
2、工业控制:单片机具有体积小、控制功能强、功耗低、环境适应能力强、扩展灵活和使用方便等优点,用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统、通信系统、信号检测系统、无线感知系统、测控系统、机器人等应用控制系统。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、家用电器:家用电器广泛采用了单片机控制,从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备和白色家电等;
4、网络和通信: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的物质条件,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;
5、汽车电子:单片机在汽车电子中的应用非常广泛,例如汽车中的发动机控制器,基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器、GPS导航系统、abs防抱死系统、制动系统、胎压检测等;
此外,单片机在工商、金融、科研、教育、电力、通信、物流和航空航天等领域都有着十分广泛的用途。
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