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1、姓 名: 学 号: 班 号: 指导老师:2012年03月03号目录一.单片机简介：31、什么是单片机：3二.单片机类型：31、常用单片机芯片简介：31）STC单片机：32）PIC单片机：34）ATMEL单片机(51单片机)：45）PHLIPIS 51PLC系列单片机(51单片机)：46）TI公司单片机(51单片机)：47）松翰单片机（SONIX）：42、单片机的应用领域：41）智能化家用电器：42）办公自动化设备：43）商业营销设备：44）工业自动化控制：45）智能化仪表：46）智能化通信产品：47）汽车电子产品：48）航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域：4三.单片机发展及其现阶段特点：5
2、四.单片机技术现状即将来发展趋势：5五.嵌入式系统：6一. 单片机简介：1、 什么是单片机： 单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。二. 单片机类型：单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段： SCM即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段； MCU即微控制器（Micro Cont
3、roller Unit）阶段；SoC即片上系统（System on Chip）阶段；单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。1、 常用单片机芯片简介：1） STC单片机：STC公司的单片机主要是基于8051内核,是新一代增强型单片机,指令代码完全兼容传统8051,速度快812倍,带ADC,4路PWM,双串口,有全球唯一ID号,加密性好，抗干扰强。2） PIC单片机： 是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是体积小,功耗低,精简指令集,抗干扰性好,可靠性高,有较强的模拟接口,代码保密性
4、好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片。3） EMC单片机：是台湾义隆公司的产品,有很大一部分与PIC 8位单片机兼容,且相兼容产品的资源相对比PIC的多,价格便宜,有很多系列可选,但抗干扰较差。4） ATMEL单片机(51单片机)：ATMEl公司的8位单片机有AT89、AT90两个系列,AT89系列是8位Flash单片机,与8051系列单片机相兼容,静态时钟模式;AT90系列单片机是增强RISC结构、全静态工作方式、内载在线可编程Flash的单片机,也叫AVR单片机。5） PHLIPIS 51PLC系列单片机(51单片机)：PHILIPS公司的单片机是基于80C51内核的单片机,
5、嵌入了掉电检测、模拟以及片内RC振荡器等功能,这使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的应用设计中可以满足多方面的性能要求。HOLTEK单片机：台湾盛扬半导体的单片机,价格便宜,种类较多,但抗干扰较差,适用于消费类产品。6） TI公司单片机(51单片机)：德州仪器提供了TMS370和MSP430两大系列通用单片机.TMS370系列单片机是8位CMOS单片机,具有多种存储模式、多种外围接口模式,适用于复杂的实时控制场合;MSP430系列单片机是一种超低功耗、功能集成度较高的16位低功耗单片机,特别适用于要求功耗低的场合。7） 松翰单片机（SONIX）：是台湾松翰公司的单片，大多为8位机，价格便宜
6、，系统时钟分频可选项较多，有PMW ADC 内振 内部杂讯滤波。缺点RAM空间过小，抗干扰较好。2、 单片机的应用领域：目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：1） 智能化家用电器： 各种家用电器普遍采用单片机智能化控制代替传统的电子线路控制，升级换代，提高档次。如洗衣机、空调、电视机、录像机、微波炉、电冰箱、电饭煲以及各种视听设备等。 2） 办公自动化设备： 现代办公室使用的大量通信和办公设备多数嵌入了单片机。如打印机、复印机、传真机、绘图机、
7、考勤机、电话以及通用计算机中的键盘译码、磁盘驱动等。 3） 商业营销设备： 在商业营销系统中已广泛使用的电子称、收款机、条形码阅读器、IC 卡刷卡机、出租车计价器以及仓储安全监测系统、商场保安系统、空气调节系统、冷冻保险系统等都采用了单片机控制。 4） 工业自动化控制： 工业自动化控制是最早采用单片机控制的领域之一。如各种测控系统、过程控制、机电一体化、PLC 等。在化工、建筑、冶金等各种工业领域都要用到单片机控制。 5） 智能化仪表： 采用单片机的智能化仪表大大提升了仪表的档次，强化了功能。如 数据处理和存储、故障诊断、联网集控等。 6） 智能化通信产品： 最突出的是手机，当然手机内的芯片属
8、专用型单片机。 7） 汽车电子产品： 现代汽车的集中显示系统、动力监测控制系统、自动驾驶系统、 通信系统和运行监视器（黑匣子）等都离不开单片机。 8） 航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域： 单片机的应用更是不言而喻。 单片机应用的意义不仅在于它的广阔范围及所带来的经济效益。更重要的意义在于，单片机的应用从根本上改变了控制系统传统的设计思想和设计方法。以前采用硬件电路实现的大部分控制功能，正在用单片机通过软件方法来实现。以前自动控制中的PID 调节，现在可以用单片机实现具有智能化的数字计算控制、模糊控制和自适应控制。这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制技术称为微控技术。随着单片机应用的推
9、广，微控制技术将不断发展完善。三. 单片机发展及其现阶段特点：目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。中国使用单片机的历史只有短短的30年，在初始的短短五年时间里单片机发展极为迅速。1986 年在上海召开了全国首届单片机开发与应用交流会，很多地区还成立了单片微型计算机应用协会，那是全国形成的第一次高潮。 据统计，我国的单片机年容量已达3 亿片，且每年以大约20的速度增长，但相对于世界市场我国的占有率还不到1%。特别是沿海地区的玩具厂等生产产品多数用到单片机，并不断地辐射向内地。所以
10、，学习单片机在我国是有着广阔前景的。现阶段单片机发展的显著特点是百花齐放、技术创新，以满足日益增长的广泛需求。其主要方面有：（1）单片嵌入式系统的应用是面对最底层的电子技术应用，从简单的玩具、小家电；到复杂的工业控制系统、智能仪表、电器控制；以及发展到机器人、个人通信信息终端、机顶盒等。因此，面对不同的应用对象，不断推出适合不同领域要求的，从简易性能到多全功能的单片机系列。 （2）大力发展专用型单片机。早期的单片机是以通用型为主的。由于单片机设计生产技术的提高、周期缩短、成本下降，以及许多特定类型电子产品，如家电类产品的巨大的市场需求能力，推动了专用单片机的发展。在这类产品中采用专用单片机，具
11、有低成本、资源有效利用、系统外围电路少、可靠性高的优点。因此专用单片机也是单片机发展的一个主要方向。四. 单片机技术现状即将来发展趋势： 目前，单片机正朝着高性能和多品种方面发展，尤其是8 位单片机，以其价格低廉、应用软件齐全、开发应用方便等特点成为当前单片机中的主流，16 位单片机和专用单片机也已进入普及应用阶段。单片机的发展具体体现在如下几个方面： （1） CPU 的发展：速度、精度功能增强，性能不断提高 （2） 存储器的发展 （3） 内部资源增多：A/D、D/A、EEPROM （4） 加强片内输入、输出接口功能 （5） 外围电路内装化 （6） 多功能引脚 （7） 制造工艺上的提高 （8）
12、 片内ROM 中固化应用软件和系统软件 （9） 寻址范围大 单片机的技术还在不断发展，新型单片机还将不断涌现。当前单片机的产量占整个微机（包括一般的微处理器）产量的80% 以上，在我国，低档8 位单片机于20 世纪80 年代就开始应用，目前已转向高档的8 位和16 位单片机的开发和应用。当前嵌入式系统的出现给高端单片机的应用又增添了新的活力。五. 嵌入式系统：嵌入式系统(ES)是计算机技术、通信技术、半导体技术、微电子技术、语音图象数据传输技术，甚至传感器等先进技术和具体应用对象相结合后的更新换代产品。因此往往是技术密集、投资强度大、高度分散、不断创新的知识密集型系统。反映当代最新技术的先进水
13、平。嵌入式系统不仅和一般的PC机上的应用系统不同，就是针对不问的具体应用而设计的嵌入式系统之间差别也很大。嵌入式系统一般功能单一、简单，且在兼容性方面要求不高，但是在大小，成本方面限制较多。嵌入式计算机基本上不能算是嵌入式系统。它仍然是计算机一类，不过是工作条件有所不同而已，因为它还保留了计算机的基本。1、 嵌入式系统的分类：嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然足一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。目前根据其发展现状，嵌入式计算机可以分成下面几类：单个微处理器这类系统可以在小型设备中(如温度传感器、烟
14、雾和气体探测器及断路器)找到。这类设备是供应商根据设备的用途来设计的，这类设备受Y2K影响的可能性不大。不带计时功能的微处理器装置这类系统可在过程控制、信号放大器、位置传感器及阀门传动器等中找到。这类设备也不太可能受到Y2K的影响。但是，如果它依籁于一个内部操作时钟，那么这个时钟可能受Y2K问题的影响。带计时功能的组件这类系统可见于开关装置、控制器、电话交换机、电梯、数据采集系统、医药监视系统、诊断及实时控制系统等。它们是一个大系统的局部组件，由它们的传感器收集数据并传递给该系统。这种组体可同PC机一起操作，并可包括某种数据库(如事件数据库)。在制造或过程控制中使用的计算机系统对于这类系统，计
15、算机与仪器、机械及设备相连来控制这些装置的工作。这类系统包括自动仓储系统和自动发货系统。在这些系统中，计算机用于总体控制和监视，而不是对单个设备直接控制。过程控制系统可与业务系统连接(如根据销售额和库存量来决定定单或产品量)。2、 嵌入式系统的特点：嵌入式计算机系统同通用型计算机系统相比具有以下特点：1.嵌入式系统通常足面向特定应用的嵌入式CPU与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中，它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点，能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化，移动能力大大增强，跟网络的耦合也越来越紧密。2.嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。3.嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁农、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性自邕这样才
