㈠ 單片機的作用是什麼
單片機是指一個集成在一塊晶元上的完整計算機系統。盡管他的大部分功能集成在一塊小晶元上,但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件:CPU、內存、內部和外部匯流排系統,目前大部分還會具有外存。同時集成諸如通訊介面、定時器,實時時鍾等外圍設備。而現在最強大的單片機系統甚至可以將聲音、圖像、網路、復雜的輸入輸出系統集成在一塊晶元上。
單片機也被稱為微控制器(Microcontroler),是因為它最早被用在工業控制領域。單片機由晶元內僅有CPU的專用處理器發展而來。最早的設計理念是通過將大量外圍設備和CPU集成在一個晶元中,使計算機系統更小,更容易集成進復雜的而對提及要求嚴格的控制設備當中。INTEL的Z80是最早按照這種思想設計出的處理器,從此以後,單片機和專用處理器的發展便分道揚鑣。
早期的單片機都是8位或4位的。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。此後在8031上發展出了MCS51系列單片機系統。基於這一系統的單片機系統直到現在還在廣泛使用。隨著工業控制領域要求的提高,開始出現了16位單片機,但因為性價比不理想並未得到很廣泛的應用。90年代後隨著消費電子產品大發展,單片機技術得到了巨大的提高。隨著INTEL
i960系列特別是後來的ARM系列的廣泛應用,32位單片機迅速取代16位單片機的高端地位,並且進入主流市場。而傳統的8位單片機的性能也得到了飛速提高,處理能力比起80年代提高了數百倍。目前,高端的32位單片機主頻已經超過300MHz,性能直追90年代中期的專用處理器,而普通的型號出廠價格跌落至1美元,最高端的型號也只有10美元。當代單片機系統已經不再只在裸機環境下開發和使用,大量專用的嵌入式操作系統被廣泛應用在全系列的單片機上。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。
單片機比專用處理器最適合應用於嵌入式系統,因此它得到了最多的應用。事實上單片機是世界上數量最多的計算機。現代人類生活中所用的幾乎每件電子和機械產品中都會集成有單片機。手機、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及滑鼠等電腦配件中都配有1-2部單片機。而個人電腦中也會有為數不少的單片機在工作。汽車上一般配備40多部單片機,復雜的工業控制系統上甚至可能有數百台單片機在同時工作!單片機的數量不僅遠超過PC機和其他計算的綜合,甚至比人類的數量還要多。
㈡ 什麼 是單片機,單片機有什麼作用
單片機的作用非常強大,你家有空調嗎?為什麼可以製冷制熱,為什麼可以吹熱風冷風,這都是單片機控制的.
你家有洗衣機嗎?為什麼可以調節高中低檔水位,為什麼可以洗衣和甩乾衣服,這些都是單片機控制的.
還有公交車上語音報站,什麼什麼站到了叫你下車,都是單片機控制的.
等等很多小家電都是單片機控制的,學起來也比較簡單,很有意思的!
㈢ 什麼叫單片機
單片機的名詞解析我就不多說了,我說說它的結構吧
目前市面上單片機分幾種51系列(8位,最早被開發的系列)、AVR、PIC、ARM系列
51系列的典型實例就是80C51了,不過由於它不具備在線編程能力,已經淘汰,取而代之的是89S51,它內部集成了運算器、存儲器、輸入輸出單元,具有典型的馮諾依曼結構,簡單的說,它就是一台微型計算機,我們常稱之為微處理器(MCU)。
AVR單片機是ATmega公司推出的,具有哈佛結構的單片機,它具有預取值的功能,教傳統單片機來說,各個性能上都有所提升。
ARM則是新時代的產物,由於人們生活對處理器要求越來越高,對速度以及存儲容量還有片上外設要求越來越高,51等8位單片機已經遠不能滿足了,ARM公司推出的處理器核心,ARM系列處理器,被眾多的晶元製造商認可,並在ARM核心的基礎上加上了諸如AD轉換器,DMA控制器,串口,USB,網口,SD卡讀取介面,攝像頭介面等外設,設計並製造了許多優秀的ARM處理晶元,被廣泛應用與軍事航天等領域。我們生活中用的手機,裡面的主控CPU就是單片機,U盤裡面有單片機,數碼相機等,幾乎無處不在。
硬體設計工程師通過編寫單片機程序,對單片機的各種外設和寄存器進行操作,實現對單片機的控制,一般說來,單片機是可以燒寫程序的,也存在一次性燒寫的單片機。
差不多了吧,我想你應該了解了
㈣ 單片機內部由哪幾部分構成各部分電路的主要功能是什麼
綜述:單片微型計算機是製作在一塊集成電路晶元上的計算機,簡稱單片機。它包括微處理器(CPU),用RAM構成的數據存儲器,用ROM構成的程序存儲器,定時/計數器,各種輸入/輸出(I/O)介面和功能單元。可獨立地進行工作。其中微處理器作用讀入和分析每一條指令,根據指令的功能控制單片機的各功能不剪執行指定的運算和操作。
單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的晶元,而是把一個計算機系統集成到一個晶元上。相當於一個微型的計算機,和計算機相比,單片機只缺少了I/O設備。概括的講:一塊晶元就成了一台計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時,學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。
歷史沿襲
從二十世紀九十年代開始,單片機技術就已經發展起來,隨著時代的進步與科技的發展,目前該技術的實踐應用日漸成熟,單片機被廣泛應用於各個領域。現如今,人們越來越重視單片機在智能電子技術方面的開發和應用,單片機的發展進入到新的時期,無論是自動測量還是智能儀表的實踐,都能看到單片機技術的身影。
㈤ 單片機有什麼用
單片機是一種集成電路晶元,是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機系統,在工業控制領域廣泛應用。
單片機的使用領域已十分廣泛,如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統、家用電器等。各種產品一旦用上了單片機,就能起到使產品升級換代的功效,常在產品名稱前冠以形容詞——「智能型」,如智能型洗衣機等。
單片機的應用:
1、在家用電器領域的應用
現在在家用電器的更新、市場開拓等方面,單片機的應用越來越廣泛,比如電子玩具或者高級的電視游戲機中,會應用單片機實現其控制功能;而洗衣機可以利用單片機識別衣服的種類與臟污程度,從而自動選擇洗滌強度與洗滌時間;在冰箱冷櫃中採用單片機控制可以識別食物的種類與保鮮程度,實現冷藏溫度與冷藏時間的自動選擇;微波爐也可以通過單片機識別食物種類從而自動確定加熱溫度與加熱時間等等,這些家用電器在應用單片機技術後,無論是性能還是功能,與傳統技術相比均有長足的進步。
2、在醫用設備領域的應用
現代醫療條件越來越發達,人們對醫療滅菌消毒技術也越來越重視,但是一些偏遠地區的小醫院、小診所其消毒滅菌設備還十分簡陋,無法有效的控制消毒質量。隨著單片機技術的發展,其體積較小、功能強大、具有靈活的擴展性、應用方便的特點也越來越突出,因此在醫用呼吸機、分析儀與監護儀、超聲診斷設備、病床呼叫系統等設備中得到了廣泛的應用。
3、在工業控制領域的應用
其實最早的單片機正是從工業領域開始興起的,至今其在工業控制領域的應用仍然十分廣泛,利用單片機技術構成多種多樣的數據採集系統與智能控制系統,比如工廠流水線的智能化管理、智能化電梯、報警系統等等,均是通過單片機技術與計算機聯網構成二級控制系統。
4、在儀器儀表領域的應用
上文中也談到單片機具備集成度高、體積小、較強的控制功能與擴展的靈活性等特點,並且處理速度快,具有較高的可靠性,所以在智能儀器儀表領域其應用也十分廣泛。從某種程度而言,單片機帶動了傳統測量、控制儀器儀表技術的一項革命,通過單片機技術實現了儀器儀表技術的數字化、智能化、綜合化以及多功能化,與傳統的電子電路或者數字電路相比,其功能更強大,綜合性更突出。
㈥ 單片機有哪幾部分組成各個部分的功能是什麼
運算器、控制器、主要寄存器。
一、運算器
運算器由運算部件——算術邏輯單元(Arithmetic & Logical Unit,簡稱ALU)、累加器和寄存器等幾部分組成。
運算器的基本功能是完成對各種數據的加工處理,例如算術四則運算,與、或、求反等邏輯運算,算術和邏輯移位操作,比較數值,變更符號,計算主存地址等。
二、控制器
控制器由程序計數器、指令寄存器、指令解碼器、時序發生器和操作控制器等組成,是發布命令的「決策機構」,即協調和指揮整個微機系統的操作。其主要功能有:
1、從內存中取出一條指令,並指出下一條指令在內存中的位置。
2、對指令進行解碼和測試,並產生相應的操作控制信號,以便於執行規定的動作。
3、指揮並控制CPU、內存和輸入輸出設備之間數據流動的方向。
三、主要寄存器
寄存器就是與單片機進行交互的介面,,單片機的每個功能,,都可能有若干對應的控制寄存器/數據寄存器/狀態寄存器,,通過這些寄存器可以讓單片機實現特定的功能。
(6)單片機有什麼功能擴展閱讀:
單片機的應用:
單片機滲透到我們生活的各個領域,幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置,飛機上各種儀表的控制,計算機的網路通訊與數據傳輸;
工業自動化過程的實時控制和數據處理,廣泛使用的各種智能IC卡,民用豪華轎車的安全保障系統,錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制,以及程式控制玩具、電子寵物等等;
這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫療器械以及各種智能機械了。因此,單片機的學習、開發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。
參考資料來源:網路——單片機
㈦ 什麼是單片機,單片機有什麼作用
單片機是指一個集成在一塊晶元上的完整計算機系統。盡管他的大部分功能集成在一塊小晶元上,但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件:CPU、內存、內部和外部匯流排系統,目前大部分還會具有外存。同時集成諸如通訊介面、定時器,實時時鍾等外圍設備。而現在最強大的單片機系統甚至可以將聲音、圖像、網路、復雜的輸入輸出系統集成在一塊晶元上。
單片機比專用處理器最適合應用於嵌入式系統,因此它得到了最多的應用。事實上單片機是世界上數量最多的計算機。現代人類生活中所用的幾乎每件電子和機械產品中都會集成有單片機。手機、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及滑鼠等電腦配件中都配有1-2部單片機。而個人電腦中也會有為數不少的單片機在工作。汽車上一般配備40多部單片機,復雜的工業控制系統上甚至可能有數百台單片機在同時工作!單片機的數量不僅遠超過PC機和其他計算的綜合,甚至比人類的數量還要多。
㈧ 單片機是什麼
單片機是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit),由運算器,控制器,存儲器,輸入輸出設備等構成,相當於一個微型的計算機。與應用在個人電腦中的通用型微處理器相比,它更強調自供應(不用外接硬體)和節約成本。它的最大優點是體積小,可放在儀表內部,但存儲量小,輸入輸出介面簡單,功能較低。由於其發展非常迅速,舊的單片機的定義已不能滿足,所以在很多應用場合被稱為范圍更廣的微控制器;已經從上世紀80年代的4位、8位單片機,發展到現在的32位甚至64位的高速單片機。[1]
中文名
單片機
外文名
Microcontroller Unit
性質
嵌入式微控制器
優點
體積小、質量輕、價格便宜
組成
運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設備
種類
3種
類別
電路晶元
相關概述
單片微型計算機簡稱單片機,是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit), 常用英文字母的縮寫MCU表示單片機。單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的晶元,而是把一個計算機系統集成到一個晶元上。單片機由運算器,控制器,存儲器,輸入輸出設備構成,相當於一個微型的計算機(最小系統),和計算機相比,單片機缺少了外圍設備等。概括的講:一塊晶元就成了一台計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時,學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。它最早是被用在工業控制領域。
單片機
由於單片機在工業控制領域的廣泛應用,單片機由僅有CPU的專用處理器晶元發展而來。最早的設計理念是通過將大量外圍設備和CPU集成在一個晶元中,使計算機系統更小,更容易集成進復雜的而對體積要求嚴格的控制設備當中。
INTEL的8080是最早按照這種思想設計出的處理器,當時的單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051,此後在8051上發展出了MCS51系列單片機系統。因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。盡管2000年以後ARM已經發展出了32位的主頻超過300M的高端單片機,直到現在基於8051的單片機還在廣泛的使用。在很多方面單片機比專用處理器更適合應用於嵌入式系統,因此它得到了廣泛的應用。事實上單片機是世界上數量最多處理器,隨著單片機家族的發展壯大,單片機和專用處理器的發展便分道揚鑣。
現代人類生活中所用的幾乎每件有電子器件的產品中都會集成有單片機。手機、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及滑鼠等電子產品中都含有單片機。 汽車上一般配備40多片單片機,復雜的工業控制系統上甚至可能有數百片單片機在同時工作。
應用分類
單片機作為計算機發展的一個重要分支領域,根據發展情況,從不同角度單片機大致可以分為通用型/專用型、匯流排型/非匯流排型及工控型/家電型。
通用/專用型
這是按單片機適用范圍來區分的。例如,80C51是通用型單片機,它不是為某種專用途設計的;專用型單片機是針對一類產品甚至某一個產品設計生產的,例如為了滿足電子體溫計的要求,在片內集成ADC介面等功能的溫度測量控制電路。
匯流排型/非匯流排型
這是按單片機是否提供並行匯流排來區分的。匯流排型單片機普遍設置有並行地址匯流排、數據匯流排、控制匯流排,這些引腳用以擴展並行外圍器件都可通過串列口與單片機連接,另外,許多單片機已把所需要的外圍器件及外設介面集成一片內,因此在許多情況下可以不要並行擴展匯流排,大大減省封裝成本和晶元體積,這類單片機稱為非匯流排型單片機。
工控型/家用型
這是按照單片機大致應用的領域進行區分的。一般而言,工控型定址范圍大,運算能力強;用於家電的單片機多為專用型,通常是小封裝、低價格,外圍器件和外設介面集成度高。 顯然,上述分類並不是惟一的和嚴格的。例如,80C51類單片機既是通用型又是匯流排型,還可以作工控用。
相關歷史
單片機誕生於20世紀70年代末,經歷了SCM、MCU、SoC三大階段。
起初模型
單片機
SCM即單片微型計算機(Single Chip Microcomputer)階段,主要是尋求最佳的單片形態嵌入式系統的最佳體系結構。「創新模式」獲得成功,奠定了SCM與通用計算機完全不同的發展道路。在開創嵌入式系統獨立發展道路上,Intel公司功不可沒。
MCU即微控制器(Micro Controller Unit)階段,主要的技術發展方向是:不斷擴展滿足嵌入式應用時,對象系統要求的各種外圍電路與介面電路,突顯其對象的智能化控制能力。它所涉及的領域都與對象系統相關,因此,發展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術廠家。從這一角度來看,Intel逐漸淡出MCU的發展也有其客觀因素。在發展MCU方面,最著名的廠家當數Philips公司。
Philips公司以其在嵌入式應用方面的巨大優勢,將MCS-51從單片微型計算機迅速發展到微控制器。因此,當我們回顧嵌入式系統發展道路時,不要忘記Intel和Philips的歷史功績。
SoC即嵌入式系統(System on Chip)尋求應用系統在晶元上的最大化解決使得專用單片機的發展自然形成了SoC化趨勢。隨著微電子技術、IC設計、EDA工具的發展,基於SoC的單片機應用系統設計會有越來越大的發展。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。
單片機發展史
1971年intel公司研製出世界上第一個4位的微處理器;Intel公司的霍夫研製成功世界上第一塊4位微處理器晶元Intel 4004,標志著第一代微處理器問世,微處理器和微機時代從此開始。因發明微處理器,霍夫被英國《經濟學家》雜志列為「二戰以來最有影響力的7位科學家」之一 。
1971年11月,Intel推出MCS-4微型計算機系統(包括4001 ROM晶元、4002 RAM晶元、4003移位寄存器晶元和4004微處理器 )其中4004包含2300個晶體管,尺寸規格為3mm×4mm,計算性能遠遠超過當年的ENIAC,最初售價為200美元。
1972年4月,霍夫等人開發出第一個8位微處理器Intel 8008。由於8008採用的是P溝道MOS微處理器,因此仍屬第一代微處理器。
1973年intel公司研製出8位的微處理器8080;1973年8月,霍夫等人研製出8位微處理器Intel 8080,以N溝道MOS電路取代了P溝道,第二代微處理器就此誕生。
主頻2MHz的8080晶元運算速度比8008快10倍,可存取64KB存儲器,使用了基於6微米技術的6000個晶體管,處理速度為0.64MIPS(Million Instructions Per Second )。
1975年4月,MITS發布第一個通用型Altair 8800,售價375美元,帶有1KB存儲器。這是世界上第一台微型計算機。
1976年intel公司研製出MCS-48系列8位的單片機,這也是單片機的問世。Zilog公司於1976年開發的Z80微處理器,廣泛用於微型計算機和工業自動控制設備。當時,Zilog、Motorola和Intel在微處理器領域三足鼎立。
20世紀80年代初,Intel公司在MCS-48系列單片機的基礎上,推出了MCS-51系列8位高檔單片機。MCS-51系列單片機無論是片內RAM容量,I/O口功能,系統擴展方面都有了很大的提高。
㈨ 單片機是什麼
單片機是一種集成電路晶元。
單片機是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機系統。
在工業控制領域廣泛應用。從上世紀80年代,由當時的4位、8位單片機,發展到如今的300M的高速單片機。
單片機的特徵:
1、單片機的體積比較小, 內部晶元作為計算機系統,其結構簡單,但是功能完善,使用起來十分方便,可以模塊化應用。
2、單片機有著較高的集成度,可靠性比較強,即使單片機處於長時間的工作也不會存在故障問題。
3、單片機在應用時低電壓、低能耗,是人們在日常生活中的首要選擇, 為生產與研發提供便利。
4、單片機對數據的處理能力和運算能力較強,可以在各種環境中應用,且有著較強的控制能力。