【正文】 要求設(shè)計的 ， 因此單片機是最典型的嵌入式系統(tǒng) 。 單片機與嵌入式系統(tǒng) 嵌入式系統(tǒng)源于計算機的嵌入式應(yīng)用 ， 早期嵌入式系統(tǒng)為通用計算機經(jīng)改裝后嵌入到對象體系中的各種電子系統(tǒng) ， 如艦船的自動駕駛儀 ， 輪機監(jiān)測系統(tǒng)等 。 因此 ， 當前單片機在電子系統(tǒng)中的廣泛使用 ， 使經(jīng)典電子系統(tǒng)迅速過渡到智能化的現(xiàn)代電子系統(tǒng)。 單片機能最好地滿足嵌入式應(yīng)用的環(huán)境要求 ， 例如 ， 芯片級的物理空間 ， 大規(guī)模集成電路的低價位 ， 良好的外圍接口總線和突出控制功能的指令系統(tǒng) 。 早期雖然有通用計算機改裝而成的嵌入式計算機系統(tǒng) ， 而真正意義上的嵌入式系統(tǒng)始于單片機的出現(xiàn) 。 單片機問世后 ， 在計算機領(lǐng)域中開始出現(xiàn)了通用計算機系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的兩大分支 。 這樣的通用計算機系統(tǒng)不可能為大多數(shù)電子系統(tǒng)采用 ， 而且要使通用計算機系統(tǒng)滿足嵌入式應(yīng)用要求 ， 必然影響高速數(shù)值處理技術(shù)的發(fā)展 。 前者要求海量數(shù)據(jù)存儲 ， 吞吐 ， 高速數(shù)據(jù)處理分析及傳輸 ； 而后者要求在對象環(huán)境中可靠運行 ， 對外部物理參數(shù)的高速采集 ， 邏輯分析處理和對外部對象的快速控制等 。 如果將滿足海量數(shù)據(jù)處理的計算機系統(tǒng)稱為通用計算機系統(tǒng) ， 那么則可把嵌入到對象體系 (如艦船 、 飛機 、 機車等 ) 中的計算機系統(tǒng)稱作嵌入式計算機 。 在很長的時間內(nèi) ， 電子計算機都是以發(fā)展海量數(shù)值計算為己任 。 而計算機產(chǎn)業(yè)革命的最重要標志則是計算機嵌入式應(yīng)用的誕生 。 半導(dǎo)體集成電路的發(fā)展使經(jīng)典電子系統(tǒng)日趨完善 ， 留在大規(guī)模集成電路以外的電子技術(shù)日益減少 ， 電子技術(shù)沒有了往昔無線電時代的無窮樂趣和全面的工程訓(xùn)練 。 許多 專用電子系統(tǒng)單元變成了集成化器件 ， 如收音機 ， 電子鐘 ， 計算器等 ， 在這些領(lǐng)域的電子工程師從電路系統(tǒng)的精心設(shè)計 ， 調(diào)試轉(zhuǎn)變?yōu)槠骷x擇 ， 外圍器件適配工作 。 半導(dǎo)體及其集成電路技術(shù)將我們帶入了一個電子技術(shù)普及時代 ， 無線電技術(shù)成為電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的一個部分 。 大量數(shù)字邏輯電路 ，如門電路 ， 計數(shù)器 ， 定時器 ， 移位寄存器以及模擬開關(guān) ， 比較器等 ， 為電子數(shù)字控制提供了極佳的條件 ， 使傳統(tǒng)的機械控制轉(zhuǎn)向電子控制 。 他們從電路單元設(shè)計中解放出來 ， 致力于系統(tǒng)設(shè)計 ， 大大地解放了科技生產(chǎn)力 ， 促進了電子系統(tǒng)更大范圍的普及 。 半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展導(dǎo)致集成電路器件的產(chǎn)生 ， 形成了近代電子技術(shù)的飛躍 ， 電子技術(shù)從分立器件時代走進了電路集成時代 。早期的無線電 技術(shù)推動了電子技術(shù)的發(fā)展 ，其中最主要的是真空管電子技術(shù)向半導(dǎo)體電子技術(shù)的發(fā)展 。 無線電技術(shù)的無窮樂趣 ， 無線電技術(shù)的全面訓(xùn)練 ， 從電子學(xué)基本原理 ， 電子元器件基礎(chǔ)到無線電遙控 、 遙測 、 遙信電子系統(tǒng)制作 ， 培養(yǎng)出了幾代科技英才。 無線電技術(shù)成為當時青少年科普 、科技教育最普及 ， 最廣泛的內(nèi)容 。 無線電技術(shù)不僅成為了當時 先進科學(xué)技術(shù)的代表 ， 而且從普及到專業(yè)的科學(xué)領(lǐng)域 ， 吸引了廣大青少年 ， 并使他們從中找到了無窮的樂趣 。 電子科學(xué)開始形成了一門新興學(xué)科 。 在 20 世紀五六十年代 ， 最具代表的先進的電子技術(shù)就是無線電技術(shù) ， 包括無線電廣播 ， 收音 ， 無線通信 (電報 )， 業(yè)余無線電臺 ， 無線電定位 ， 導(dǎo)航等遙測 、 遙控 、 遙信技術(shù) 。 現(xiàn)代電子系統(tǒng)的基本核心是嵌入式計算機系統(tǒng) (簡稱嵌入式系統(tǒng) )， 而單片機是最典型 、 最廣泛 、 最普及的嵌入式系統(tǒng) 。 中英文翻譯 系 別 中德機電學(xué)院 專 業(yè) 機電一體化 班 級 1002 學(xué)生姓名 周華凱 學(xué) 號 100101248 指導(dǎo)教師 龔運新 2022 年 03 月 單片機技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 從無線電世界到單片機世界現(xiàn)代計算機技術(shù)的產(chǎn)業(yè)革命 ， 將世界經(jīng)濟從資本經(jīng)濟帶入到知識經(jīng)濟時代 。 在電子世界領(lǐng)域 ， 從 20 世紀中的無線電時代也進入到 21 世紀以計算機技術(shù)為中心的智能化現(xiàn)代 電子系統(tǒng)時代 。 一 、無線電世界 造就了幾代英才 。 早期就是這些電子技術(shù)帶領(lǐng)著許多青少年步入了奇妙的電子世界 ， 無線電技術(shù)展示了當時科技生活美妙的前景 。 無線電電子學(xué) ， 無線通信開始了電子世界的歷程 。 從床頭的礦石收音機到超外差收音機 ； 從無線電發(fā)報到業(yè)余無線電臺 ； 從電話 ， 電鈴到無線電操縱模型 。 至今 ， 許多老一輩的工程師 、 專家 、 教授當年都是無線電愛好者 。 二、從無線電時代到電子技術(shù)普及時代。 半導(dǎo)體電子技術(shù)使有源器件實現(xiàn)了微小型化和低成本 ， 使無線電技術(shù)有了更大普及和創(chuàng)新 ， 并大大地開闊了許多非無線電的控制領(lǐng)域 。 電子設(shè)計工程師不再用分立的電子元器件設(shè)計電路單元 ， 而直接選擇集成化的電路單元器件構(gòu)成系統(tǒng) 。 半導(dǎo)體集成電路首先在 基本數(shù)字邏輯電路上取得突破 。 功率電子器件以及傳感技術(shù)的發(fā)展使原先以無線電為中心的電子技術(shù)開始轉(zhuǎn)向工程領(lǐng)域中的機械系統(tǒng)的數(shù)字控制 ， 檢測領(lǐng)域中的信息采集 ， 運動機械 對象的電氣伺服驅(qū)動控制 。 進20 世紀 70 年代 ， 大規(guī)模集成電路出現(xiàn) ， 促進了常規(guī)的電子電路單元的專用電子系統(tǒng)發(fā)展 。電子技術(shù)發(fā)展了 ， 電子產(chǎn)品豐富了 ， 電子工程師的難度減少了 ， 但與此同時 ， 無線電技術(shù) ， 電子技術(shù)的魅力卻削弱了 。 三、從經(jīng)典電子技術(shù)時代到現(xiàn)代電子技術(shù)時代 進入 20 世紀 80 年代 ， 世界經(jīng)濟中最重要的變革是計算機的產(chǎn)業(yè)革命 。 近代電子計算機是應(yīng)數(shù)值計算要求誕生的 。 但是電子計算機表現(xiàn)出的邏輯運算 ， 處理 ， 控制能力 ， 吸引了電子控制領(lǐng)域的專家 ， 他們要求發(fā)展能滿足控制對象要求 ， 實現(xiàn)嵌入式應(yīng)用的計算機系統(tǒng) 。顯而易見 ， 兩者的技術(shù)發(fā)展方向是不同的 。 早期人們將通用計算機加上數(shù)據(jù)采集單元 ， 輸出驅(qū)動電路勉為其難地構(gòu)成一個熱處理爐的溫控系統(tǒng) 。 為了解決計算機技術(shù)發(fā)展的矛盾 ， 在 20 世紀 70 年代 ， 半導(dǎo)體專家另辟蹊徑 ， 完全按照電子系統(tǒng)的計算機嵌入式應(yīng)用要求 ， 將一個微型計算機的基本系統(tǒng)集成在一個芯片上 ， 形成了早期的單片機 (Single Chip Microputer)。 此后 ， 無論是嵌入式系統(tǒng) ， 還是通用計算機系統(tǒng)都得到了飛速的發(fā)展 。 因為單片機是專門為嵌入式應(yīng)用設(shè)計的 ， 單片機只能實現(xiàn)嵌入式應(yīng)用 。 單片機有計算機系統(tǒng)內(nèi)核 ， 嵌入到電子系統(tǒng)中 ， 為電子系統(tǒng)智能化 奠定了基礎(chǔ) 。 四、單片機開創(chuàng)了現(xiàn)代電子系統(tǒng)時代。 嵌入式系統(tǒng)首先是一個計算機系統(tǒng) ，其次它被嵌入到對象體系中 ， 在對象體系中實現(xiàn)對象要求的數(shù)據(jù)采集 ， 處理 ， 狀態(tài)顯示 ，輸出控制等功能 ， 由于嵌入在對象體系中 ， 嵌入式系統(tǒng)的計算機沒有計算機的獨立形式及功能 。早期的單片機只是按嵌入式應(yīng)用技術(shù)要求設(shè)計的計算機單芯片集成 ， 故名單片機 。 單片機構(gòu)成的現(xiàn)代電子系統(tǒng)將成為主流電子系統(tǒng)單片機構(gòu)成的現(xiàn)代電子系統(tǒng)將成為主流電子系統(tǒng)單片機是器件級計算機系統(tǒng) ， 它可以嵌入到任何對象體系中去 ， 實現(xiàn)智能化控制 。 集成器件 的低價位 ， 低到幾元 ， 十幾元 ， 足以使單片機普及到許多民用家電 ， 電子玩具中去 。 單片機革新了原有電子系統(tǒng) ， 如微波爐采用單片機控制后 ， 可方便地進行時鐘 設(shè)置 ， 程序記憶 ， 功率控制 ； 空調(diào)機采用單片機后不但遙控參數(shù)設(shè)置方便 ， 運行狀態(tài)自動變換 ， 還可實現(xiàn)變頻控制 。 嵌入式系統(tǒng)帶動了整個電子產(chǎn)業(yè)目前電子元器件產(chǎn)業(yè)除了微處理器 ，嵌入式系統(tǒng)器件外 ， 大多是圍 繞現(xiàn)代電子系統(tǒng)配套的元器件產(chǎn)業(yè) ， 例如滿足人機交互用的按鍵 ， LED/LCD 顯示驅(qū)動 ， LED/LCD 顯示單元 ， 語音集成器件等 ， 滿足數(shù)據(jù)采集通道要求的數(shù)字傳感器 ， ADC， 數(shù)據(jù)采集模塊 ， 信號調(diào)理模塊等 ， 滿足伺服驅(qū)動控制的 DAC，固體繼電器 ， 步進電機控制器 ， 變頻控制單元等 ， 滿足通信要求的各種總線驅(qū)動器 ， 電平轉(zhuǎn)換器等 。 這就使原來經(jīng)典電子系統(tǒng)的天地愈來愈小 。 五、單片機將造就新一代 電子精英如果說五十年代起 ， 無線電世界造就了幾代精英 ，那么當今的單片機世界將會造就出新一代電子精英 。 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)給予電子系統(tǒng) 身軀 ， 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用程序賦予其 生命 。 在無人 值守時 ， 可給定各種自動運行功能 。 這也是當前許多家用電器功能大量增設(shè)的因素之一 。 在使用計算機的人們中 ， 只有從事嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的人才真正地進入到計算機系統(tǒng)的內(nèi)部軟 ， 硬件體系中 ， 才能真正領(lǐng)會計算機的智能化本質(zhì)并掌握智能化設(shè)計的知識 。 單片機帶你進入最 具魅力的電子世界獨具魅力的單片機能使你體會到電腦的真諦 ， 你可以用單片機親自動手設(shè)計智能玩具 ， 可以設(shè)計不同的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能 。 初級水平可開發(fā)智能玩具 ， 用宏指令編程 。 高級水平可開發(fā)機器人 ， 如機器人足球賽 ， 開發(fā)工業(yè)控制單元 ， 網(wǎng)絡(luò)通信等 ， 并用匯編語言或高級語言設(shè)計應(yīng)用程序 。 The development of the single chip microputer From the world of radio in the world to a single chip Modern puter technology, industrial revolution, the world economy from the capital into the economy to knowledge economy. Field in the electronic world, from the 20th century into the era of radio to puter technology in the 21st century as the center of the intelligent modern era of electronic systems. The basic core of modern electronic systems are embedded puter systems (referred to as embedded systems), while the microcontroller is the most typical and most extensive and most popular embedded systems. First, radio has created generations of exc