單片機的發(fā)展與應用【文獻綜述】

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1、畢業(yè)論文文獻綜述電子信息工程單片機的發(fā)展與應用摘要：本文介紹了單片機的產(chǎn)生、發(fā)展及趨勢，特點和應用領域。單片機作為微型計算機的一個重要分支，應用面很廣，發(fā)展很快。自單片機誕生至今，已發(fā)展為上百種系列的近千個機種。目前，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢將是進一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內裝化等幾個方面發(fā)展。隨著現(xiàn)代技術的發(fā)展，單片機已經(jīng)發(fā)展成一個品種多樣，功能豐富的開發(fā)工具。它主要應用于工業(yè)控制領域和各種儀器設備。關鍵詞：單片機；工業(yè)控制；儀器設備1．引言從單片機產(chǎn)生至今，實現(xiàn)了質的飛躍

2、。單片機有幾個典型的應用，如用于智能儀器儀表，生產(chǎn)過程控制中的應用，計算機外圍設備的應用，若干專用機械設備的改造，在數(shù)據(jù)處理，自動檢測方面的應用，在節(jié)能設備中的應用，航空航天工業(yè)的應用，在商業(yè)銷售中的應用，兵器工業(yè)的應用，城市交通管理的應用，簡易開發(fā)裝置的應用，醫(yī)療儀器設備的應用[1]。單片機，亦稱單片微電腦或單片微型計算機。它是把中央處理器（CPU）、隨機存取存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM）、輸入/輸出端口（I/0）等主要計算機功能部件都集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機[2]。現(xiàn)在可以說單片機是百花齊放的時期，世界上各

3、大芯片制造公司都推出了自己的單片機，從8位、16位到32位，數(shù)不勝數(shù)，應有盡有，它們各具特色，互成互補，為單片機的應用提供廣闊的天地。2.單片機的產(chǎn)生與發(fā)展2.1單片機的產(chǎn)生單片機誕生于20世紀70年代末，自單片機誕生以來，一直在不斷地發(fā)展和完善。大致經(jīng)歷了SCM(SingleChipMicrocomputer)、MCU(MicroControllerUnit)、SoC(SystemonChip)三大階段。1971年美國Intel公司生產(chǎn)的4位單片機4004和1972年生產(chǎn)的雛形8位單片機8008，特別是1976年9月Intel公

4、司的MCS-48單片機問世以來，在短短的十幾年間，經(jīng)歷了4次更新?lián)Q代，其發(fā)展速度大約在二三年要更新一代、集成度增加一倍、功能翻一倍。發(fā)展速度之快，應用范圍之廣已達到了驚人的地步[3]。2.2單片機的發(fā)展單片機的發(fā)展歷程大致可分為如下幾個階段。第一階段(1974年～1976年)：為單片機初級階段，即SCM單片微型計算機(singlechipMicrocomputer)階段．主要是尋求最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結構．因受工藝和集成度的限制，單片機采用雙片形式．例如；仙童公司的F8必須外接一塊3851電路才能構成一個完整的微型計

5、算機．第二階段(1976年～1978年)：為低性能單片機階段，即單片機的控索階段．以Intel公司的MCS一48為代表．MCS一48的推出是在工控領域的控索．參與這一控索的公司有Motorola、Zilog等，都取得了滿意的效果．這就是SCM的誕生年代，“單機片”一詞即由此而來．此時的單片機由一塊芯片構成，但性能低、品種少．它具有CPU、并行口、定時器、RAM及ROM．這是一個真正的單片機，但CPU功能不強，I／O口種類和數(shù)量很少．其ROM和RAM也很有限．只能應用于比較簡單的場合。例如，90年代中期以前的PC機鍵盤幾乎無一例外地

6、使用MCS一48系列單片機作為控制部件．第三階段(1978年～1982年)：單片機的完善階段．Intel公司在MCS一48基礎上推出了完善的、典型的單片機系列MCS一51。它在以下幾個方面奠定了典型的通用總線型單片機體系結構。（1）完善的外部總線。MCS一51設置了經(jīng)典的8位單片機的總線結構，包括8位數(shù)據(jù)總線、16位地址總線、控制總線及具有很多機通信功能的串行通信接口。（2）CPU外圍功能單元的集中管理模式．（3）體現(xiàn)工控特性的位地址空間及位操作方式。（4）指令系統(tǒng)趨于豐富和完善，并且增加了許多突出控制功能的指令．第四階段(198

7、2年～1990年)：8位單片機的鞏固發(fā)展及16位單片機的推出階段，也是單片機向徽控制器發(fā)展的階段．Intel公司推出的MCS一96系列單片機。將一些用于測控系統(tǒng)的模數(shù)轉換器、程序運行監(jiān)視器、脈寬調制器等納入片中，體現(xiàn)了單片機的微控制器特征．隨著MCS一51系列的廣應用，許多電氣廠商競相使用80C51為內核，將許多測控系統(tǒng)中使用的電路技術、接口技術、多通道A／D轉換部件、可靠性技術等應用到單片機中，增強了外圍電路功能，強化了智能控制的特征．第五階段(1990年～)：徽控制器的全面發(fā)展階段。隨著單片機在各十領域全面深入地發(fā)展和應用，出

8、現(xiàn)了高速、大尋址范圍、強運算能力的8位／16位／32位通用型單片機，以及小型廉價的專用型單片機[4]。3.單片機的特點3.1體積小、功耗低、價格便宜易于產(chǎn)品化。比如美國NS公司的COP400單片機系列提供了價格低于O．5美元的微控制器，類似這樣的單