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單片機是什麼意思

發布時間:2022-04-23 17:42:27

單片機是什麼意思,和其他電子元器件有什麼不同

單片機是由類似cPu功能的集成塊去管理和驅動某些功能,其他一個或一種電子元件不能實現以上功能

⑵ 請問單片機是什麼嵌入式又是什麼還有面向對象是什麼意思怎麼理解

單片機到底是什麼呢?就是一個電腦,只不過是微型的,麻雀雖小,五臟俱全:它內部也用和電腦功能類似的模塊,比如CPU,內存,並行匯流排,還有和硬碟作用相同的存儲器件,不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多,不過價錢也是低的,一般不超過10元即可......用它來做一些控制電器一類不是很復雜的工作足矣了。我們現在用的全自動滾筒洗衣機,排煙罩VCD等等的家電裡面都可以看到它的身影!......它主要是作為控制部分的核心部件。

它是一種在線式實時控制計算機,在線式就是現場控制,需要的是有較強的抗干擾能力,較低的成本,這也是和離線式計算機的(比如家用PC)的主要區別。

單片機是靠程序的,並且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能,尤其是特殊的獨特的一些功能,這是別的器件需要費很大力氣才能做到的,有些則是花大力氣也很難做到的。一個不是很復雜的功能要是用美國50年代開發的74系列,或者60年代的CD4000系列這些純硬體來搞定的話,電路一定是一塊大PCB板!但是如果要是用美國70年代成功投放市場的系列單片機,結果就會有天壤之別!只因為單片機的通過你編寫的程序可以實現高智能,高效率,以及高可靠性!

由於單片機對成本是敏感的,所以目前占統治地位的軟體還是最低級匯編語言,它是除了二進制機器碼以上最低級的語言了,既然這么低級為什麼還要用呢?很多高級的語言已經達到了可視化編程的水平為什麼不用呢?原因很簡單,就是單片機沒有家用計算機那樣的CPU,也沒有像硬碟那樣的海量存儲設備。一個可視化高級語言編寫的小程序裡面即使只有一個按鈕,也會達到幾十K的尺寸!對於家用PC的硬碟來講沒什麼,可是對於單片機來講是不能接受的。單片機在硬體資源方面的利用率必須很高才行,所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。一樣的道理,如果把巨型計算機上的操作系統和應用軟體拿到家用PC上來運行,家用PC的也是承受不了的。 嵌入式系統的定義與特點

如果我們了解了嵌入式(計算機)系統的由來與發展,對嵌入式系統就不會產生過多的誤解,而能歷史地、本質地、普遍適用地定義嵌入式系統。

(1) 嵌入式系統的定義

按照歷史性、本質性、普遍性要求,嵌入式系統應定義為:「嵌入到對象體系中的專用計算機系統」。「嵌入性」、「專用性」與「計算機系統」是嵌入式系統的三個基本要素。對象系統則是指嵌入式系統所嵌入的宿主系統。

(2) 嵌入式系統的特點

嵌入式系統的特點與定義不同,它是由定義中的三個基本要素衍生出來的。不同的嵌入式系統其特點會有所差異。

與「嵌入性」的相關特點:由於是嵌入到對象系統中,必須滿足對象系統的環境要求,如物理環境(小型)、電氣/氣氛環境(可靠)、成本(價廉)等要求。

與「專用性」的相關特點:軟、硬體的裁剪性;滿足對象要求的最小軟、硬體配置等。

與「計算機系統」的相關特點:嵌入式系統必須是能滿足對象系統控制要求的計算機系統。與上兩個特點相呼應,這樣的計算機必須配置有與對象系統相適應的介面電路。

另外,在理解嵌入式系統定義時,不要與嵌入式設備相混淆。嵌入式設備是指內部有嵌入式系統的產品、設備,例如,內含單片機的家用電器、儀器儀表、工控單元、機器人、手機、PDA等。

(3)嵌入式系統的種類與發展

按照上述嵌入式系統的定義,只要滿足定義中三要素的計算機系統,都可稱為嵌入式系統。嵌入式系統按形態可分為設備級(工控機)、板級(單板、模塊)、晶元級(MCU、SoC)。

有些人把嵌入式處理器當作嵌入式系統,但由於嵌入式系統是一個嵌入式計算機系統,因此,只有將嵌入式處理器構成一個計算機系統,並作為嵌入式應用時,這樣的計算機系統才可稱作嵌入式系統。

嵌入式系統與對象系統密切相關,其主要技術發展方向是滿足嵌入式應用要求,不斷擴展對象系統要求的外圍電路(如ADC、DAC、PWM、日歷時鍾、電源監測、程序運行監測電路等),形成滿足對象系統要求的應用系統。因此,嵌入式系統作為一個專用計算機系統,要不斷向計算機應用系統發展。因此,可以把定義中的專用計算機系統引伸成,滿足對象系統要求的計算機應用系統。

3 嵌入式系統的獨立發展道路

(1)單片機開創了嵌入式系統獨立發展道路

嵌入式系統雖然起源於微型計算機時代,然而,微型計算機的體積、價位、可靠性都無法滿足廣大對象系統的嵌入式應用要求,因此,嵌入式系統必須走獨立發展道路。這條道路就是晶元化道路。將計算機做在一個晶元上,從而開創了嵌入式系統獨立發展的單片機時代。

在探索單片機的發展道路時,有過兩種模式,即「∑模式」與「創新模式」。「∑模式」本質上是通用計算機直接晶元化的模式,它將通用計算機系統中的基本單元進行裁剪後,集成在一個晶元上,構成單片微型計算機;「創新模式」則完全按嵌入式應用要求設計全新的,滿足嵌入式應用要求的體系結構、微處理器、指令系統、匯流排方式、管理模式等。Intel公司的MCS-48、MCS-51就是按照創新模式發展起來的單片形態的嵌入式系統(單片微型計算機)。MCS-51是在MCS-48探索基礎上,進行全面完善的嵌入式系統。歷史證明,「創新模式」是嵌入式系統獨立發展的正確道路,MCS-51的體系結構也因此成為單片嵌入式系統的典型結構體系。

(2)單片機的技術發展史

單片機誕生於20世紀70年代末,經歷了SCM、MCU、SoC三大階段。

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。

單片機是嵌入式系統的獨立發展之路,向MCU階段發展的重要因素,就是尋求應用系統在晶元上的最大化解決;因此,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較大的發展。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。

4 嵌入式系統的兩種應用模式

嵌入式系統的嵌入式應用特點,決定了它的多學科交叉特點。作為計算機的內含,要求計算機領域人員介入其體系結構、軟體技術、工程應用方面的研究。然而,了解對象系統的控制要求,實現系統控制模式必須具備對象領域的專業知識。因此,從嵌入式系統發展的歷史過程,以及嵌入式應用的多樣性中,可以了解到客觀上形成的兩種應用模式。

(1) 客觀存在的兩種應用模式

嵌入式計算機系統起源於微型機時代,但很快就進入到獨立發展的單片機時代。在單片機時代,嵌入式系統以器件形態迅速進入到傳統電子技術領域中,以電子技術應用工程師為主體,實現傳統電子系統的智能化,而計算機專業隊伍並沒有真正進入單片機應用領域。因此,電子技術應用工程師以自己習慣性的電子技術應用模式,從事單片機的應用開發。這種應用模式最重要的特點是:軟、硬體的底層性和隨意性;對象系統專業技術的密切相關性;缺少計算機工程設計方法。

雖然在單片機時代,計算機專業淡出了嵌入式系統領域,但隨著後PC時代的到來,網路、通信技術得以發展;同時,嵌入式系統軟、硬體技術有了很大的提升,為計算機專業人士介入嵌入式系統應用開辟了廣闊天地。計算機專業人士的介入,形成的計算機應用模式帶有明顯的計算機的工程應用特點,即基於嵌入式系統軟、硬體平台,以網路、通信為主的非嵌入式底層應用。

(2)兩種應用模式的並存與互補

由於嵌入式系統最大、最廣、最底層的應用是傳統電子技術領域的智能化改造,因此,以通曉對象專業的電子技術隊伍為主,用最少的嵌入式系統軟、硬體開銷,以8位機為主,帶有濃重的電子系統設計色彩的電子系統應用模式會長期存在下去。另外,計算機專業人士會愈來愈多地介入嵌入式系統應用,但囿於對象專業知識的隔閡,其應用領域會集中在網路、通信、多媒體、商務電子等方面,不可能替代原來電子工程師在控制、儀器儀表、機械電子等方面的嵌入式應用。因此,客觀存在的兩種應用模式會長期並存下去,在不同的領域中相互補充。電子系統設計模式應從計算機應用設計模式中,學習計算機工程方法和嵌入式系統軟體技術;計算機應用設計模式應從電子系統設計模式中,了解嵌入式系統應用的電路系統特性、基本的外圍電路設計方法和對象系統的基本要求等。

(3) 嵌入式系統應用的高低端

由於嵌入式系統有過很長的一段單片機的獨立發展道路,大多是基於8位單片機,實現最底層的嵌入式系統應用,帶有明顯的電子系統設計模式特點。大多數從事單片機應用開發人員,都是對象系統領域中的電子系統工程師,加之單片機的出現,立即脫離了計算機專業領域,以「智能化」器件身份進入電子系統領域,沒有帶入「嵌入式系統」概念。因此,不少從事單片機應用的人,不了解單片機與嵌入式系統的關系,在談到「嵌入式系統」領域時,往往理解成計算機專業領域的,基於32位嵌入式處理器,從事網路、通信、多媒體等的應用。這樣,「單片機」與「嵌入式系統」形成了嵌入式系統中常見的兩個獨立的名詞。但由於「單片機」是典型的、獨立發展起來的嵌入式系統,從學科建設的角度出發,應該把它統一成「嵌入式系統」。考慮到原來單片機的電子系統底層應用特點,可以把嵌入式系統應用分成高端與低端,把原來的單片機應用理解成嵌入式系統的低端應用,含義為它的底層性以及與對象系統的緊耦合。

⑶ 單片機,單片機是什麼意思

單片機(Microcontrollers)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。

⑷ 什麼是單片機,如何正確全面理解他的含義

其實吧,這個還真不是一兩句就能說明白的,簡單點,你就把單片機理解成是一個小電腦,你寫好程序,燒進去,這樣通過編程,你可以控制他,想做什麼就做什麼,比如你身邊的手機,電子表等等,現在好多的電子產品上都有單片機的身影。

⑸ 單片機啥意思

所謂單片機,就是把中央處理器CPU(Central Processing Unit)、存儲器(Memory)、定時器、I/0(Input/Output)介面電路等一些計算機的主要功能部件集成在一塊集成電路晶元上的微型計算機。雖然單片機只是一個晶元,但從組成和功能上看,它已具有了微型計算機系統的含義。中文「單片機」的稱呼由英文名稱「Single Chip Microcomputer」直接翻譯而來。單片機把微型計算機的各主要部分集成在一塊晶元上,大大縮短了系統內信號傳送距離,從而提高了系統的可靠性及運行速度。因而在工業測控領域中,單片機系統是最理想的控制系統。所以,單片機是典型的嵌人式系統,是嵌入式系統低端應用的選擇。具體的去創客學院問問。

⑹ 單片機是什麼意思

單片機定義
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。

⑺ 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!

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