【正文】 In large circuits,modular applications that greatly reduces the size ,simplifying the circuit and reduce the damage,error rate ,but also to facilitate the replacement. In addition,singlechip microputer in the industrial,mercial,financial,scientific research ,education,defense aerospace and other fields have a wide range of uses. 單片機 單片機是一種集成在電路芯片 上的完整計算機系統(tǒng)。 單片機也被稱為微控制器（ Microcontroller Unit）， 是因為它 最早被用在工業(yè)控制領(lǐng)域 。其中最成功的是 INTEL 的 8031，因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。 90 年代后隨著消費電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機技術(shù)得到了巨大的提高。當代單片機系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應用在全系列的單片機上?，F(xiàn)代人類生活中所用 的幾乎每件電子和機械產(chǎn)品中都會集成有單片機。 2. 單片機介紹 單片機又稱單片微控制器，它不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系 統(tǒng)集成到一個芯片上。我們現(xiàn)在用的全自動滾筒洗衣機、排煙罩、 VCD 等等的家電里面都可以看到它的身影 !它主要是作為控制部分的核心部件。一個不是很復雜的功能要是用美國 50 年代開發(fā)的 74 系列，或者 60 年達的 CD4000系列這些純硬件來搞定的話，電路一定是一大塊 PCB 板！但是如果要是用美國 70 年代成功投放市場的系列單片機，結(jié)果就會有天壤之別！只因為單片機的通過你編寫的程序可以實現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性！ 由 于單片機對成本是敏感的，所以目前占統(tǒng)治地位的軟件還是最低級匯編語言，它是除了二進制及其碼以上最低級的語言了，既然這么低級為什么還要用呢？很多高級的語言已經(jīng)達到了可視化編程的水平為什么不用呢？原因很簡單，就是單片機沒有家用計算機那樣的 CPU，也沒有像影片那樣的海量存儲設備。 可以說，二十世紀跨越了三個“電” 的時代，即電氣時代，電子時代，和現(xiàn)已進入的點時代，不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱 PC 機。因為它體積小，通常都藏在被空機械“肚子”里?，F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其他業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復雜，就是功能太簡單且極易被仿制。 “ 創(chuàng)新模式 ” 獲得成功，奠定了 SCM 與通用計算機完全不同的發(fā)展道路。從這一角度來看， Intel 逐漸淡出 MCU 的發(fā)展也有其客觀因素。 ，向 MCU 階段發(fā)展的重要因素，就是尋求應用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專用單片機的發(fā)展自然形成了 SOC 化趨勢。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實施控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC 卡，民用豪華轎車的完全保障系統(tǒng)，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或 數(shù)字電路 更加強大。 可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯褒、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他 音響 視頻器材、再到 電子秤 量設備，五花八門，無所不在。如音樂集成單片機，看似簡單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機的原理），就需要復雜的類似于計算機的原理。 。 在大型電路 中，這種模塊化應用極大地縮小了體積，簡化了電路，降低了損壞、錯誤率，也方便于更換。 單片機在醫(yī)用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統(tǒng)等等。 用單片機可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。因此，單片機的學習、開發(fā)與應用將造就 一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。因此，對單片機的理解可以從 單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應用系統(tǒng)。 Philips 公司以其在嵌入式應用方面的巨大優(yōu)勢，將 MCS51 從單片微型計算機迅速發(fā)展到微控制器。 即微控制器（ Micro Controller Unit）階段，主要的技術(shù)發(fā)展方向是：不斷擴展?jié)M足嵌入式應用時，對象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對象的智能化控制能力。 3 單片機歷史 單片機誕生于 20 世紀 70 年代末，經(jīng)歷了 SCM、 MCU、 SOC 三大階段?，F(xiàn)在，這種單片機的使用領(lǐng)域已經(jīng)十分廣泛，如智能儀表，實施工控，通訊設備，導航系統(tǒng)，家用電器等。還有一類計算機，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。單片機在硬件資源方面的利用率必須很高才行，所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。 單片機是靠程序的，并且可以修改。同時，學習使用單片機是了解計算機原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。 而個人電腦中也會有為數(shù)不少的單片機在工作。 單片機比專用處理器更適合應用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的應用。而傳統(tǒng)的 8 位單片機的性能也得到了飛速 提高，處理能力比起 80 年代提高了數(shù)百倍?；谶@一系統(tǒng)的單片機直到現(xiàn)在還在廣泛使用。 INTEL 的 Z80 是最早按照這種思想設計出的處理器，從此以后，單片機和專用處理器的發(fā)展便分道揚鑣。同時集成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設備。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件： CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會具有外存。 單片機由芯片內(nèi)僅有 CPU 的專用處理器發(fā)展而來 ，最早的設計理念是通過將大量外圍設備和 CPU 集成在一個芯片中，使計算機系統(tǒng)更小，更容易集成進復雜的而對體積要求嚴格的控制設備當中。此后在 8031 上發(fā)展出了 MCS51 系列單片機系統(tǒng)。隨著 INTEL i960 系列特別是后來的 ARM 系列的廣泛 應用，30位單片機迅速取代 16 位單片機的高端地位，并且進入主流市場。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的 Windows 和 Linux 操作系統(tǒng)。手機、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標等電腦配件中都配有 12 部單片機。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機，它的體積小，質(zhì)量輕，價格便宜，為學習 ，應用和開發(fā)提供了便利條件。 它是一種在線式實時控制計算機，在線式就是現(xiàn)場控制，需要的是有較強的抗干 擾能力，較低的成本，這也是和離線式計算機的（比如家用 PC）的主要區(qū)別。一個可視化高級語言編寫的小程序里面即使只有一個按鈕，也會達到幾十 K 的尺寸！對于家用 PC 的硬盤來講沒什么，可是對于單片機來講是不能接受的。它由主機、鍵盤、顯示器等組成。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓 了。究其原因，可能就卡在產(chǎn)品為使用單片機或其他可編程邏輯器件上。在開創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨立發(fā)展道路上， Intel 公司功不可沒 。在發(fā)展 MCU方面，最著名的廠家當數(shù) Philips 公司。隨著微電子技術(shù)、 IC 設計、 EDA 工具的發(fā)展，基于 SOC 的單片機應用系統(tǒng)設計會有 較大的發(fā)展。更不用說自動控制領(lǐng)域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。例如精密的測量設備（ 功率計 ， 示波器 ，各種分析儀）。 現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算 機進行數(shù)據(jù)通信，為在計算機網(wǎng)絡和通信設備間的應用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制，從手機，電話機、小型 程控交換機 、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信， 無線電 對講機等。如：音樂信號以數(shù)字的形式存于存儲器中（類似于 ROM），由微控制器讀出，轉(zhuǎn)化為模擬音樂電信號（類似于聲