⑴ 什麼是單片機有什麼特點
日常生活中,單片機經常可以看見,但是即團逗使如此,也有很多人不知道單片機是什麼?簡單來說單片機就是一個晶元,不過這個晶元屬於高度集成的電路晶元,是一個非常小的計算機系統,我想此時應該有很多人好奇單片機究竟是什麼?接下來我就向大家詳細介紹一下單片頃枯機是什麼吧。
單片機定義
單片機,又叫做單片微控制器,英文名稱叫做Microcontrollers,它是一種特殊的晶元,而且晶元裡面的電路是非常密集的,另外正是這些電路把中央處理器CPU、I/O口、存儲器ROM等功能集中到一起,單片機跟計算機相比較而言,其功能大部分還是一樣的,除了單片機不具備I/O設備而已,但是單片機的體積和價格要小於計算機,而且單片機攜帶起來更方便。
從20世紀80年代開始,單片機就一直保持著快速的發展,就其發展歷程來說,從最初的4位單片機、8位單片機,發展到如今的300m單片機。
單片機的應用分類
一般來說,單片機的應用分類有三種,即通用型、控制型、匯流排型。
單片機的基本結構
單片機的基本結構非常的簡單,有三部分組成,即運算器、主要寄存器、控制器。主要寄存器又包括五種,即累加器A、數據寄存器DR、指令寄存器IR和指令解碼器ID、程序計數器PC、地址寄存器AR。
單片機的應用范圍
單片機的應用范圍從最初的只運用工業方面,發展到現在的多方位、寬領域,基本上每個領域每個行業都雀或洞會運用到單片機,尤其是科技技術含量高的行業,例如:汽車、網路通信、家用電器、智能機器等。
單片機的特性
單片機的特性非常的多,下面我就具體來說說吧。
1、單片機的體積很小、攜帶起來非常的方便。
2、單片機的可靠性非常的的強,它可以連續工作一天都沒問題。
3、單片機耗電、耗能非常的小。
4、單片機的操作非常的方便。
5、單片機的適應能力很強。
6、單片機的結構組成非常的簡單,使用起來非常的方便。
7、單片機的處理系統還是很強大的。
以上就是小編收集的所有和單片機相關的信息,希望對大家有所幫助。
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⑵ 單片機主要特點是什麼
單片機具有以下特點:
1、有優異的性能價格比
目前國內市場上,有些單片機的晶元只有人民幣幾元,加上少量外圍元件,就能構成一台功能相當豐富的智能化控制裝置。
2、集成度高,體積小,可靠性好
單片機把各功能部件集成在一塊晶元上,內部採用匯流排結構,減少了各晶元之間的連線,大大提高了單片機的可靠性與抗干擾能力。而且,由於單片機體積小,易於採取電磁屏蔽或密封措施,適合於在惡劣環境下工作。
3、控制能力強
單片機指令豐富,能充分滿足。工業控制的各種要求。
4、低功耗,低電壓,便於生產攜帶型產品。
5、易擴展
可根據需要並行或串列擴展,構成各種不同應用規模的計算機控制系統。
應用特點
單片機擁有以下幾種應用特點:
(1)擁有良好的集成度;
(2)單片機自身體積較小;
(3)單片機擁有強大的控制功能,同時運行電壓比較低;
(4)單片機擁有簡易攜帶等優勢, 同時性價比較高。單片機主要應用於下面幾種領域當中,分別是:自動化辦公、機電一體化、尖端武器和國防軍事領域、航空航天領域、汽車電子設備、醫用設備領域、商業營銷設備、計算機通訊、家電領域、日常生活和實時控制領域等。
⑶ 什麼叫單片機單片機的主要特點有哪些
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。
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⑷ 單片機的種類 特點 廠家和應用
單片機種類簡介
ATMEL公司的AVR單片機,是增強型RISC內載Flash的單片機,晶元上的Flash存儲器附在用戶的產品中,可隨時編程,再編程,使用戶的產品設計容易,更新換代方便.AVR單片機採用增強的RISC結構,使其具有高速處理能力,在一個時鍾周期內可執行復雜的指令,每MHz可實現1MIPS的處理能力.AVR單片機工作電壓為2.7~6.0V,可以實現耗電最優化.AVR的單片機廣泛應用於計算機外部設備,工業實時控制,儀器儀表,通訊設備,家用電器,宇航設備等各個領域.
Motorola單片機:
Motorola是世界上最大的單片機廠商.從M6800開始,開發了廣泛的品種,4位,8位,16位32位的單片機都能生產,其中典型的代表有:8位機M6805,M68HC05系列,8位增強型M68HC11,M68HC12 , 16位機M68HC16, 32位機M683XX. Motorola單片機的特點之一是在同樣的速度下所用的時鍾頻率較Intel類單片機低得多,因而使得高頻雜訊低,抗干擾能力強,更適合於工控領域及惡劣的環境 .
MicroChip單片機: MicroChip單片機的主要產品是PIC 16C系列和17C系列8位單片機,CPU採用RISC結構,分別僅有33,35,58條指令,採用Harvard雙匯流排結構,運行速度快,低工作電壓,低功耗,較大的輸入輸出直接驅動能力,價格低,一次性編程,小體積. 適用於用量大,檔次低,價格敏感的產品.在辦公自動化設備,消費電子產品,電訊通信,智能儀器儀表,汽車電子,金融電子,工業控制不同領域都有廣泛的應用,PIC系列單片機在世界單片機市場份額排名中逐年提高.發展非常迅速.
MDT20XX系列單片機:
工業級OTP單片機,Micon公司生產,與PIC單片機管腳完全一致,海爾集團的電冰箱控制器,TCL通信產品,長安奧拓鈴木小轎車功率分配器就採用這種單片機
EM78系列OTP型單片機: 台灣義隆電子股份有限公司,直接替代PIC16CXX,管腳兼容,軟體可轉換.
Scenix單片機: Scenix公司推出的8位RISC結構SX系列單片機與Intel 的Pentium II等一起被<<Electronic Instry Yearbook 1998>>評選為1998年世界十大處理器.在技術上有其獨到之處:
SX系列雙時鍾設置,指令運行速度可達50/75/100MIPS(每秒執行百萬條指令,XXX M Instruction Per Second) ;具有虛擬外設功能,柔性化I/O埠,所有的I/O埠都可單獨編程設定,公司提供各種I/O的庫函數,用於實現各種I/O模塊的功能,如多路UART,多路A/D,PWM,SPI,DTMF,FS,LCD驅動等等. 採用EEPROM/FLASH程序存儲器,可以實現在線系統編程.通過計算機RS232C介面,採用專用串列電纜即可對目標系統進行在線實時模擬.
EPSON單片機:
EPSON單片機以低電壓,低功耗和內置LCD驅動器特點著名於世,尤其是LCD驅動部分做得很好.廣泛用於工業控制,醫療設備,家用電器,儀器儀表,通信設備和手持式消費類產品等領域.目前EPSON已推出四位單片機SMC62系列,SMC63系列,SMC60系列和八位單片機SMC88系列.
東芝單片機:
東芝單片機門類齊全,4位機在家電領域有很大市場,8位機主要有870系列,90系列,該類單片機允許使用慢模式,採用32K時鍾時功耗降至10UA數量級.東芝的32位單片機採用MIPS
3000A RISC的CPU結構,面向VCD,數字相機,圖像處理等市場.
8051單片機:
8051單片機最早由Intel公司推出,其後,多家公司購買了8051的內核,使得以8051為內核的MCU系列單片機在世界上產量最大,應用也最廣泛,有人推測8051可能最終形成事實上的標准MCU晶元.
LG公司生產的GMS90系列單片機,與Intel MCS-51系列,Atmel 89C51/52,89C2051等單片機兼容,CMOS技術,高達40MHZ的時鍾頻率,應用於: 多功能電話,智能感測器,電度表,工業控制,防盜報警裝置,各種計費器,各種IC卡裝置,DVD,VCD,CD-ROM.
華邦單片機: 華邦公司的W77,W78系列8位單片機的腳位和指令集與8051兼容, 但每個指令周期只需要4個時鍾周期,速度提高了三倍,工作頻率最高可達 40MHz.同時增加了WatchDog Timer,6組外部中斷源,2組UART,2組Data pointer及Wait state control pin. W741系列的4位單片機帶液晶驅動,在線燒錄,保密性高,低操作電壓(1.2V~1.8V).
Zilog單片機:
Z8單片機是Zilog公司的產品,採用多累加器結構,有較強的中斷處理能力,開發工具價廉物美.Z8單片機以低價位面向低端應用.我想很多人都知道Z80單板機,直到90年代後期,很多大學的微機原理還是講述Z80.
NS單片機:
COP8單片機是NS(美國國家半導體公司)的產品,內部集成了16位A/D,這是不多見的,在看門狗多路及STOP方式下單片機的喚醒方式上都有獨到之處.此外,COP8的程序加密也做得比較好
單片機應用領域匯總
⒈用圖象感測器測量線才系統
⒉衛星電視的串口模擬SPI、I2C的應用,如雷達錄取的數據傳送。
⒊直接與AD晶元配合進行各種數據感測器配合。
⒋利用單片機與PC機的232通訊進行控制,單片機為控制對象。
⒌通過IC卡、單片機、PC機構成的各種收費系統。
⒍通過單片機控制各種步進電機完成工控任務系統
⒎通過單片機控制各種電慈設備完成工控任務系統(如程式控制交換系統)
⒏可應用在電機的變頻技術上的控制領域中。
⒐各種測量工具如水位尺,它在水文上的應用很普及。
⒑大型指針鍾控制器,主要根據時間控制電機帶動指針。
⒒電子配料控制儀,基於小型生產的自動或半自動控制,如控制上料、攪拌等
⒓用定時器和捕獲功能進行某一系統的檢測。可提供報警、控制等。如水位控制、溫度控制,全自動洗衣機等。
⒔電子稱重計
⒕教學用儀器、醫療儀器。
⒖由單片機構成的霓虹燈控制器。
⒗在剛的熱處理中採用熱磁儀測量。
⒘各種金屬探傷儀器。
⒙礦山生產智能監測儀。
⒚煤礦的產煤計數器
20.汽車安全系統
21.智能玩具
22.用超聲波測量江河水位
23.交流電監測儀
24.消防系統報警監測儀
25.各類水表、電表
總之,單片機技術使用范圍廣,在各種儀器儀表生產單位、石油、化工,紡織、機械的加工等各個行業中都有廣泛的應用.
⑸ 單片機控制器的國內外研究現狀
單片機,亦稱單片微電腦或單片微型計算機。它是把中央處理器(CPU)、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、輸入/輸出埠(I/0)等主要計算機功能部件都集成在一塊集成電路晶元上的微型計算機。現在可以說單片機是百花齊放的時期,世界上各大晶元製造公司都推出了自己的單片機,從8位、16位到32位,數不勝數,應有盡有,它們各具特色,互成互補,為單片機的應用提供廣闊的天地。縱觀單片機的發展過程,可以預示單片機的發展趨勢 。
1、低功耗CMOS化
MCS-51系列的8031推出時的功耗達630mW,而現在的單片機普遍都在100mW左右,隨著對單片機功耗要求越來越低,現在的各個單片機製造商基本都採用了CMOS(互補金屬氧化物半導體工藝)。80C51就採用了HMOS(即高密度金屬氧化物半導體工藝)和CHMOS(互補高密度金屬氧化物半導體工藝)。CMOS雖然功耗較低,但由於其物理特徵決定其工作速度不夠高,而CHMOS則具備了高速和低功耗的特點,這些特徵,更適合於在要求低功耗,電池供電的應用場合。所以這種工藝將是今後一段時期單片機發展的主要途徑。
2、微型單片化
現在常規的單片機普遍都是將中央處理器(CPU)、隨機存取數據存儲(RAM)、只讀程序存儲器(ROM)、並行和串列通信介面,中斷系統、定時電路、時鍾電路集成在一塊單一的晶元上,增強型的單片機集成了如A/D轉換器、PMW(脈寬調制電路)、WDT(看門狗)、有些單片機將LCD(液晶)驅動電路都集成在單一的晶元上,這樣單片機包含的單元電路就更多,功能就越強大。甚至單片機廠商還可以根據用戶的要求量身定做,製造出具有自己特色的單片機晶元。 此外,現在的產品普遍要求體積小、重量輕,這就要求單片機除了功能強和功耗低外,還要求其體積要小。現在的許多單片機都具有多種封裝形式,其中SMD(表面封裝)越來越受歡迎,使得由單片機構成的系統正朝微型化方向發展。
3、主流與多品種共存
現在雖然單片機的品種繁多,各具特色,但仍以80C51為核心的單片機佔主流,兼容其結構和指令系統的有PHILIPS公司的產品,ATMEL公司的產品和中國台灣的Winbond系列單片機。所以C8051為核心的單片機占據了半壁江山。而Microchip公司的PIC精簡指令集(RISC)也有著強勁的發展勢頭,中國台灣的HOLTEK公司近年的單片機產量與日俱增,與其低價質優的優勢,占據一定的市場分額。此外還有MOTOROLA公司的產品,日本幾大公司的專用單片機。在一定的時期內,這種情形將得以延續,將不存在某個單片機一統天下的壟斷局面,走的是依存互補,相輔相成、共同發展的道路。
4、大容量、高性能
以往單片機內的ROM為1KB~4KB,RAM 為64~128B。但在需要復雜控制的場合,該存儲容量是不夠的,必須進行外接擴充。為了適應這種領域的要求,須運用新的工藝,使片內存儲器大容量化。目前,單片機內ROM 最大可達64KB,RAM 最大為2KB。另外單片機進一步改變CPU的性能,加快指令運算的速度和提高系統控制的可靠性。採用精簡指令集(RISC)結構和流水線技術,可以大幅度提高運行速度。現指令速度最高者已達100MIPS(Million Instruction Per Seconds,即兆指令每秒),並加強了位處理、中斷和定時控制功能。這類單片機的運算速度比標準的單片機高出10 倍以上。由於這類單片機有極高的指令速度,可以使用軟體模擬其I/O 功能,由此引入了虛擬外設的新概念。
5、串列擴展技術
在很長一段時間里,通用型單片機通過三匯流排結構擴展外圍器件成為單片機應用的主流結構。隨著低價位OTP(One Time Programble)及各種特殊類型片內程序存儲器的發展,加之處圍介面不斷進入片內,推動了單片機「單片」應用結構的發展。特別是I2C、SPI 等串列匯流排的引入,可以使單片機的引腳設計得更少,單片機系統結構更加簡化及規范化。
6、結論
單片機改變了我們生活,縱觀我們現在生活的各個領域,從導彈的導航裝置,到飛機上各種儀表的控制,從計算機的網路通訊與數據傳輸,到工業自動化過程的實時控制和數據處理,以及我們生活中廣泛使用的各種智能IC卡、電子寵物等,這些都離不開單片機, 單片機有著廣闊的應用前景。
⑹ 一、單片機有什麼特點,為什麼成為低端控制系統的主要處理器之一
集成度高;存儲容量大;外部擴展能力強;控制功能強。 1、從內部的硬體到軟體有一套完整的按位操作系統,稱作位處理器,處理對象不是字或位元組而是位。不但能對片內某些特殊功能寄存器的某位進行處理,如傳送、置位、清零、測試等,還能進行位的邏輯運算,其功能十分完備,使用起來得心應手。 2、同時在片內RAM區間還特別開辟了一個雙重功能的地址區間,使用極為靈活,這一功能無疑給使用者提供了極大的方便。 3、乘法和除法指令,這給編程也帶來了便利。很多的八位單片機都不具備乘法功能,作乘法時還得編上一段子程序調用,十分不便。」
⑺ 單片機的特點及應用
基本特點如下:
1、晶元雖小,五臟俱全,是單片機主要特點之一。其內部設有虛世程序存儲器、數據存儲器、各種介面電路。而亂譽並大型的處理器運算速度較高,運算嘩跡器位數較多,處理能力較強,但需要在外部配置介面電路。
2、單片機主頻一般在100MHZ以下,適合用於獨立工作的小型產品之中,引腳數量從幾個到百餘個。
3、應用簡單、靈活,可用匯編語言及C語言開發單片機產品。例如:精控-定時程序控制器就是基於單片機技術開發的自動化控制產品。