【正文】 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。 第三階段（19821990）：8位單片機的鞏固發(fā)展及16位單片機的推出階段，也是單片機向微控制器發(fā)展的階段。Intel公司推出的MCS–96系列單片機，將一些用于測控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序運行監(jiān)視器、脈寬調(diào)制器等納入片中，體現(xiàn)了單片機的微控制器特征。隨著MCS–51系列的廣應用，許多電氣廠商競相使用80C51為內(nèi)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(zhuǎn)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。第四階段（1990—）：微控制器的全面發(fā)展階段。隨著單片機在各個領域全面、深入地發(fā)展和應用，出現(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?？v觀各個系列的單片機產(chǎn)品的特性，可以看出單片機正朝兩個方向發(fā)展。一方面，單片機的性能不斷提高，功能越來越強。該類產(chǎn)品可以滿足各種復雜應用系列的要求，如INTEL公司的MCS96系列、MO68HC11系列等。另一方面，在中小型只能產(chǎn)品中，單片機則朝小型，超低功耗，多品種等發(fā)展方向。從工業(yè)角度安康內(nèi)，隨著大規(guī)模繼承電路技術的改進，單片機經(jīng)歷了PMOS、NMOS、CMOS等各階段，現(xiàn)在正朝著改進型CMOS工藝的方向發(fā)展。低電壓化、低噪聲與高可靠性、大容量化及高性能化逐漸成為主導。（低電壓化幾乎所有的單片機都有WAIT、STOP等省電運行方式。允許使用的電壓范圍越來越寬，一般在3~6V范圍內(nèi)工作。低電壓供電的單片機電源下限已可達1~2V。低噪聲與高可靠性為提高單片機的抗電磁干擾能力，使產(chǎn)品能適應惡劣的工作環(huán)境，滿足電磁兼容性方面更高標準的要求，各單片廠家在單片機內(nèi)部電路中都采用了新的技術措施。大容量化以往單片機內(nèi)的ROM為1KB~4KB，RAM為64~128B。但在需要復雜控制的場合，該存儲容量是不夠的，必須進行外接擴充。為了適應這種領域的要求，須運用新的工藝，使片內(nèi)存儲器大容量化。目前，單片機內(nèi)ROM最大可達64KB，RAM最大為2KB。高性能化主要是指進一步改進CPU的性能，加快指令運算的速度和提高系統(tǒng)控制的可靠性。采用精簡指令集（RISC）結構和流水線技術，可以大幅度提高運行速度?，F(xiàn)指令速度最高者已達100MIPS（MillionInstructionPerSeconds，即兆指令每秒），并加強了位處理功能、中斷和定時控制功能。這類單片機的運算速度比標準的單片機高出10倍以上。由于這類單片機有極高的指令速度，就可以用軟件模擬其I/O功能，由此引入了虛擬外設的新概念。） 單片機的控制性能和可靠性高，體積小，價格低，易于產(chǎn)品化。在現(xiàn)代的各種電子器件中，單片機具有良好的性能價格比。正是單片機得到廣泛應用的重要原因。在說單片機應用之前，首選來談談我們使用的電腦（PC機），我們使用的電腦屬于通用計算機，真是感嘆計算機發(fā)展神速！現(xiàn)在個人電腦的性能比以前已經(jīng)得到了極大的提高，普通PC機的運行速度就已經(jīng)達到了3GB以上，擁有海量的硬盤空間，80GB、160GB甚至200G都很常見，內(nèi)存普通的都有256M、512M甚至有1G內(nèi)存，使用19大屏幕液晶顯示器。正是這些電腦的高性能，為我們海量數(shù)值計算、信息處理、多媒體和網(wǎng)絡應用、辦公、家用等的實現(xiàn)成為可能。相比之下，單片機的硬件配置就沒有通用計算機那么高了，單片機運算速度一般只有幾兆至幾十兆，如51單片機常用的晶振頻率有6MHZ；單片機內(nèi)部程序空間也比較小，一般在幾KB到幾十KB；單片機內(nèi)存RAM一般幾百字節(jié)到幾KB。雖然單片機微型計算機的性能無法和電腦相比，但是單片機具有高可靠性、體積小、智能性、實時性、可塑性強（只要寫入不同的程序，同一片單片機能夠完成不同的工作）等諸多特點，而且價格低廉，如一片89S51單片機才幾塊錢。正是這些特點，使單片機成為工程師們開發(fā)嵌入式應用系統(tǒng)和小型智能化產(chǎn)品的首選！舉個單片機應用的典型例子，如老式洗衣機采用機械式定時控制器，功能單一，而故障頻繁。要開發(fā)家用智能化洗衣機，采用性能強大的通用計算機（PC機）固然能夠輕易實現(xiàn)，但是這樣就大材小用了，而且其成本太高，體積龐大。最佳的解決方案就是采用廉價單片機了，采用“單片機＋控制程序＋接口電路＋執(zhí)行機構”的智能化洗衣機控制方案后，洗衣機就具有了智能化的特性，能夠自動進行控制整個洗滌過程，從注水、加洗衣粉、洗滌、漂洗、脫水、烘干等一系列工作過程，甚至能夠自動判斷洗衣量及衣服材質(zhì)而采用最佳的洗滌方式等，并且有多種不同的洗滌程序（方式）給你選擇，你只需把衣服放進去后洗衣過程就由單片機自動控制下完成了，洗滌完后你拿出來就已經(jīng)烘干可以穿了：），實實在在的全自動，智能化，這樣極大地降低了我們的勞動強度。從上面的簡單例子中，我們看到了單片機應用的現(xiàn)實意義了。單片機極高的可靠性，微型性和智能性（我們只要編寫不同的程序后就能夠完成不同的控制工作），單片機已成為工業(yè)控制領域中普遍采用的智能化控制工具，已經(jīng)深深地滲入到我們的日常生活當中小到玩具、家電行業(yè)，大到車載、艦船電子系統(tǒng)，遍及計量測試、工業(yè)過程控制、機械電子、金融電子、商用電子、辦公自動化、工業(yè)機器人、軍事和航空航天等領域都可見到單片機的身影。以下是一些應用舉例：智能產(chǎn)品：單片機微處理器與傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品相結合，使傳統(tǒng)機械產(chǎn)品結構簡化、控制智能化，構成新一代的機電一體化的產(chǎn)品。例如傳真打字機采用單片機，可以取代近千個機械器件；縫紉機采用單片機控制，可執(zhí)行多功能自動操作、自動調(diào)速、控制縫紉花樣的選擇。 智能儀表：用單片機微處理器改良原有的測量、控制儀表，能使儀表數(shù)字化、智能化、多功能化、綜合化。而測量儀器中的誤差修正、線性化等問題也可迎刃而解。測控系統(tǒng)：用單片機微處理器可以設計各種工業(yè)控制系統(tǒng)、環(huán)境控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)，例如溫室人工氣候控制、水閘自動控制、電鍍生產(chǎn)線自動控制、汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。數(shù)控型控制機：在目前數(shù)字控制系統(tǒng)的簡易控制機中，采用單片機可提高可靠性，增強其功能、降低成本。例如在兩坐標的連續(xù)控制系統(tǒng)中，用805l單片機微處理器組成的系統(tǒng)代替Z80組臺系統(tǒng)，在完成同樣功能的條件下，其程序長度可減少50％，提高了執(zhí)行速度。數(shù)控型控制機采用單片機后口可能改變其結構模式，例如使控制機與伺服控制分開，用單片機構成的步進電機控制器可減輕數(shù)控型控制機的負擔。智能接口：微電腦系統(tǒng)，特別是較大型的工業(yè)測控系統(tǒng)中，除外圍裝置(打印機、鍵盤、磁盤、CRT)外，還有許多外部通信、采集、多路分配管理、驅(qū)動控制等接口。這些外圍裝置與接口如果完全由主機進行管理，勢必造成主機負擔過重，降低執(zhí)行速度，如果采用單片機進行接口的控制與管理，單片機微處理器與主機可并行上作，大大地提高了系統(tǒng)的執(zhí)行速度。如在大型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，用單片機對模擬，數(shù)字轉(zhuǎn)換接口進行控制不僅可提高采集速度，還可對數(shù)據(jù)進行預先處理，如數(shù)字濾波、線性化處理、誤差修正等。在通信接口中采用單片機可對數(shù)據(jù)進行編碼譯碼、分配管理、接收/發(fā)送控制等。 LED的定義和特點 Light Emitting Diode,即發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個PN結。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成PN結的材料決定的。 LED特點和優(yōu)點 ：LED的內(nèi)在特征決定了它是最理想的光源去代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光源，它有著廣泛的用途。 體積小 ：LED基本上是一塊很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹脂里面，所以它非常的小，非常的輕。 耗電量低 ：LED耗電非常低。這就是說：。 使用壽命長 ：在恰當?shù)碾娏骱碗妷合?，LED的使用壽命可達10萬小時 高亮度、低熱量 環(huán)保 ：LED是由無毒的材料作成，不像熒光燈含水銀會造成污染，同時LED也可以回收再利用。 堅固耐用 ：LED是被完全的封裝在環(huán)氧樹脂里面，它比燈泡和熒光燈管都堅固。燈體內(nèi)也沒有松動的部分，這些特點使得LED可以說是不易損壞的。 LED發(fā)光技術的原理是某些半導體材料在通以電流的情況下會發(fā)出特定波長的光，這種電到光的轉(zhuǎn)換效率非常高，對所用材料進行不同的化學處理，就可以得到各種亮度和視角。LED散發(fā)出電磁波（一種振動極高的頻率），當這些波達到380nm（nanometer）以上及在780nm以下，在這中間的波長是可見光，一種能被人的眼睛看到的可視光。LED是一種非常有用及有效率的光源，它的光學構造體實在已將發(fā)出的光幾無損失的集合起來，經(jīng)狹小的結構投射出來，它的顏色是根據(jù)它使用的半導體成份造成，目前大約有紅、黃、綠及白光等等。 LED簡介LED電子顯示屏是由幾萬幾十萬個半導體發(fā)光二極管像素點均勻排列組成。利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素點。目前應用最廣的是紅色、綠色、黃色。而藍色和純綠色LED的開發(fā)已經(jīng)達到了。LED顯示屏可以顯示變化的數(shù)字、文字、圖形圖像；不僅可以用于室內(nèi)環(huán)境還可以用于室外環(huán)境，具有投影儀、電視墻、液晶顯示屏無法比擬的優(yōu)點。 LED顯示屏顯示畫面色彩鮮艷，立體感強，靜如油畫，動如電影，廣泛應用于車站、碼頭、機場、商場、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場所。在我國改革開放之后，特別是進入90年代國民經(jīng)濟高速增長，對公眾場合發(fā)布信息的需求日益強烈，LED顯示屏的出現(xiàn)正好適應了這一市場形勢，因而在LED顯示屏的設計制造技術與應用水平上都得到了迅速的提高，生產(chǎn)也得到了迅速的發(fā)展，并逐步形成產(chǎn)業(yè)，成為光電子行業(yè)的新興產(chǎn)業(yè)領域。LED顯示屏經(jīng)歷了從單色、雙色圖文顯示屏，到圖像顯示屏的發(fā)展過程。顯示技術是一種將反映外界客觀事物的信息（光學的。電學的。聲學的、化學的等），經(jīng)過變換處理，以適當?shù)男问剑ㄖ饕袌D像、圖形、數(shù)碼、字符）加以顯示，供人觀看、分析、利用的一種技術。現(xiàn)在所謂的顯示技術，可以稱作電子信息顯示技術，它是建立在光學、化學、電子學、機械學、聲學等科學技術基礎上的具有某種程度綜合性的技術。電子顯示技術的應用與研究涉及的范圍很廣，包括各種發(fā)光材料的發(fā)光機理的研究、實驗；各種顯示方式的基本原理及其結構形式，顯示用的材料與器件的選擇和制作工藝；顯示信息的輸入、變換、處理和控制，等等。隨著科學技術的發(fā)展，隨著經(jīng)濟、軍事、社會與人們生活的發(fā)展，信息的種類和數(shù)量不斷增加。和很多應用術語一樣，LED圖文顯示屏并沒有一個公認的嚴格的定義，一般把顯示圖形和/或文字的LED顯示屏稱為圖文屏。這里所說的圖形，是指由單一亮度線條組成的任意圖形，以便于不同亮度（灰度）點陣組成的圖像相區(qū)別。圖文顯示屏的主要特征是只控制LED點陣中各發(fā)光器件的通斷（發(fā)光或熄滅），而不控制LED的發(fā)光強弱。LED圖文顯示屏的外觀可以做成條形，叫做條形圖文顯示屏（簡稱條屏），也可以按一定高度比例做成矩形的平面圖文顯示屏。其實條屏只不過是其寬度遠大于高度的平面顯示屏，在顯示與控制的原理上并無區(qū)別。 從理論上說，不論顯示圖形還是文字，都是控制與組成這些圖形或文字的各個點所在位置相對應的LED器件發(fā)光。通常事先把需要顯示的圖形文字轉(zhuǎn)換成點陣圖形，再按照顯示控制的要求以一定的格式形成顯示數(shù)據(jù)。對于只控制通斷的圖文顯示屏來說，每個LED發(fā)光器件占據(jù)數(shù)據(jù)中的1位（1bit），在需要該LED器件發(fā)光的數(shù)據(jù)中相應的位填1，否則填0。當然，根據(jù)控制電路的安排，相反的定義同樣是可行的。這樣依照所需顯示的圖形文字，按顯示屏的各行各列逐點填寫顯示數(shù)據(jù)，就可以構成一個顯示數(shù)據(jù)文件。顯示圖形的數(shù)據(jù)文件，其格式相對自由，只要能夠滿足顯示控制的要求即可。文字的點陣格式比較規(guī)范，可以采用現(xiàn)行計算機通用的字庫字模。組成一個字的點陣，其大小也可以有8161242等不同規(guī)格。漢字的點陣結構相應的顯示數(shù)據(jù)是用16進制格式以字節(jié)為單位表示的。 用點陣方式構成圖形或文字，是非常靈活的，可以根據(jù)需要任意組合和變化，只要設計好合適的數(shù)據(jù)文件，就可以得到滿意的顯示效果。因而采用點陣式圖文顯示屏顯示經(jīng)常需要變化的信息，是非常有效的。 點陣顯示方式適應信息變化的優(yōu)點，是以點陣顯示器的價格和其復雜的控制電路為代價的。點陣顯示器在整個顯示單元的所有位置上都布置了LED器件，而像數(shù)碼管一類的顯示器件只在需要發(fā)光的七段位置上布置LED器件，其它位置是空白的。因此，點陣顯示器在相同面積情況下，價格要貴些。但是，數(shù)碼管可顯示的信息有限，只有0～9或單個的英文字符，由于組合形成的字符不多，所以其顯示數(shù)據(jù)和控制電路都比較簡單。點陣顯示器則不然，它要對點陣上全部LED進行控制，并能生成所有可能顯示的圖形文字，其顯示數(shù)據(jù)和控制電路自然要復雜得多。因此，根據(jù)不同的場合，不同的顯示特點和格式可以分別采用數(shù)碼管器件或點陣顯示方式，有的情況可以采用兩者搭配的混合屏顯示方式。 圖文顯示屏的顏色，有單色、雙色、和多色幾種。最常用的是單色圖文屏。單色屏多使用紅色、橘紅色或橙色LED點陣單元。雙色圖文屏和多色圖文屏，在LED點陣的每一個“點”上布置有兩個或多個不同顏色的LED發(fā)光器件。換句話說，對應于每種顏色都有自己的顯示矩陣。顯示的時候，各