文章導(dǎo)讀:記得在我們網(wǎng)站的論壇里,曾經(jīng)有一位網(wǎng)友問(wèn)了一個(gè)問(wèn)題,什么是單片機(jī)?單片機(jī)是怎樣的一個(gè)東東?單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)些什么功能?它主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域?在我們單片機(jī)自學(xué)網(wǎng)的網(wǎng)上課堂的第一節(jié)課,我們就上面的這些問(wèn)題與
什么是單片機(jī)?單片機(jī)是怎樣的一個(gè)東東?單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)些什么功能?它主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域?在我們單片機(jī)自學(xué)網(wǎng)的網(wǎng)上課堂的第一節(jié)課,我們就上面的這些問(wèn)題與大家先做一個(gè)初步的探討。
在進(jìn)入課程的講解之前,大家先一起來(lái)看看單片機(jī)吧。下圖是一片40腳的89C51及一片20腳的89C2051的單片機(jī)。
單片機(jī)的外形從上圖中我們已初步認(rèn)識(shí)了,那么什么叫單片機(jī)呢?
所謂單片機(jī),通俗的來(lái)講,就是把中央處理器CPU(Central Processing Unit),存儲(chǔ)器(memory),定時(shí)器,I/O(Input/Output)接口電路等一些計(jì)算機(jī)的主要功能部件集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。單片機(jī)又稱為“微控制器MCU”。中文“單片機(jī)”的稱呼是由英文名稱“Single Chip Microcomputer”直接翻譯而來(lái)的。
單片機(jī)的主要分類:
1、 按應(yīng)用領(lǐng)域可分為:家電類,工控類,通信類,個(gè)人信息終端類等等;
2、 按通用性可分為:通用型和專用型。
通用型單片機(jī)的主要特點(diǎn)是:內(nèi)部資源比較豐富,性能全面,而且通用性強(qiáng),可履蓋多種應(yīng)用要求。所謂資源豐富就是指功能強(qiáng)。性能全面通用性強(qiáng)就是指可以應(yīng)用在非常廣泛的領(lǐng)域。通用型單片機(jī)的用途很廣泛,使用不同的接口電路及編制不同的應(yīng)用程序就可完成不同的功能。小到家用電器儀器儀表,大到機(jī)器設(shè)備和整套生產(chǎn)線都可用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。
專用型單片機(jī)的主要特點(diǎn)是:針對(duì)某一種產(chǎn)品或某一種控制應(yīng)用而專門設(shè)計(jì)的,設(shè)計(jì)時(shí)已使結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn),軟硬件應(yīng)用最優(yōu),可靠性及應(yīng)用成本最佳。專用型單片機(jī)用途比較專一,出廠時(shí)程序已經(jīng)一次性固化好,不能再修該的單片機(jī)。例如電子表里的單片機(jī)就是其中的一種。其生產(chǎn)成本很低。
在我們的這個(gè)網(wǎng)上課堂中,介紹的是MCS-51系列單片機(jī),MCS-51單片機(jī)也是一種通用單片機(jī),其結(jié)構(gòu)及原理對(duì)所有的單片機(jī)都適用。
3、 按總線結(jié)構(gòu)可分為總線型和非總線型。如我們常常見(jiàn)到的89C51單片機(jī)就是總線結(jié)構(gòu),在后面講解單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí),我們就可以看到,89C51單片機(jī)內(nèi)部有數(shù)據(jù)總線,地址總線,還有控制總線(WR,RD,EA,ALE等)。從上圖中看到的20引腳的89C2051單片機(jī),就是一種非總線型的。其外部的引腳很少,可使成本降低。
單片機(jī)特點(diǎn):
(1) 受集成度限制,片內(nèi)存儲(chǔ)器容量較小,一般內(nèi)ROM:8KB以下;
(2) 內(nèi)RAM:256KB以內(nèi)。
(3) 可靠性高
(4) 易擴(kuò)展
(5) 控制功能強(qiáng)
(6) 易于開(kāi)發(fā)
單片機(jī)的發(fā)展過(guò)程:
1971年intel 公司研制出世界上第一個(gè)4位的微處理器;
1973年intel 公司研制出8位的微處理器8080;
1976年intel 公司研制出MCS-48系列8位的單片機(jī),這也是單片機(jī)的問(wèn)世。
80年代初,intel 公司在MCS-48單片機(jī)基礎(chǔ)上,推出了MCS-51單片機(jī)。也就是說(shuō),51單片機(jī)最早的出現(xiàn)是在80年代初
微處理器與單片機(jī):
微處理器:
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)核心部件(CPU)并不是一臺(tái)完整的計(jì)算機(jī)
單片機(jī):
將CPU和其它接口電路集成在一個(gè)芯片之中,使其具有計(jì)算機(jī)的基本功能。
從上面的描述可知,微處理器只是一個(gè)CPU,而單片機(jī)則是由CPU與其它的接口電路組合而成的,所以CPU不等于單片計(jì)算機(jī)。也可以這樣說(shuō),CPU只是計(jì)算機(jī)其中的一個(gè)部件而已。
主要的單片機(jī)廠商:
我國(guó)目前最常用的單片機(jī)有如下幾家:
Intel--------- (MCS51系列,MCS96系列)
Atmel------- (AT89系列,MCS51內(nèi)核)
Microchip--- (PIC系列)
Motorola---- (68HCXX系列)
Zilog-------- (Z86系列)
Philips------ (87,80系列,MCS51內(nèi)核)
Siemens----- (SAB80系列,MCS51內(nèi)核)
NEC--------- (78系列)
Epson-------- (系列)
在我們網(wǎng)站的論壇,同時(shí)在其它網(wǎng)站我看到很多朋友都在討論一個(gè)問(wèn)題:學(xué)8位的51單片機(jī)有前途嗎?
是的,在現(xiàn)今的單片機(jī)領(lǐng)域中,單片機(jī)的種類層出不窮,功能也越來(lái)越強(qiáng),從表層看來(lái)好象學(xué)8位的51單片機(jī)已不符合現(xiàn)在的發(fā)展需求。讓人感覺(jué)到“沒(méi)有前途”。做過(guò)單片機(jī)開(kāi)發(fā)的朋友都知道,其實(shí)在大部份的工控或測(cè)控設(shè)備中,8位的51單片機(jī)還能足夠滿足大部份的控制要求,加之51單片機(jī)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。這就使8位的51單片機(jī)在以后很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)還有存在的空間,也就是說(shuō)還是單片機(jī)應(yīng)用的一個(gè)主流。試想一下,在戰(zhàn)場(chǎng)上,原本可以用高炮實(shí)現(xiàn)打擊的目標(biāo)我們可能會(huì)用導(dǎo)彈去打嗎?再者,如果把51單片機(jī)學(xué)好了,以后轉(zhuǎn)行去學(xué)習(xí)或應(yīng)用其它的單片機(jī),也就是一個(gè)了解及熟悉的過(guò)程了。因?yàn)镸CS-51單片機(jī)是一個(gè)通用的單片機(jī),其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)及工作原理與其它的單片機(jī)都是相通的。