单片机应用综述知识分享.doc
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1、单片机应用综述精品文档单片机应用综述摘要:本文以MCS-51系列单片机为模型,介绍了单片机的基本组成及一般原理。通过查阅相关资料认真总结了单片机的应用、发展以及影响等方面的知识,较为系统的介绍了单片机的发展历史、应用领域,以及预测单片机未来的发展前景。主要内容包括:单片机的基本硬件结构、发展历史、发展状况以及基本的应用。关键词:单片机、自动化、工业、控制前言:1971年英特尔公司研制出世界上第一个4位的微处理器;英特尔公司的霍夫成功研制了世界上第一块4位的位处理器芯片intel4004,。标志着第一代微理器的诞生,人类由此进入微机时代。在现阶段的工业生产中,单片机因其体积小、功耗低、功能强、性
2、价比高、易于推广等特点,在自动化装置、智能仪表、过程控制、通信等几乎所有的工业领域都得到日益广泛的应用。自动化是衔接工业化和信息化的纽带,而单片机有事自动化领域最为核心的部件。在21世纪,随着制造工艺以及新材料的发现,单片机必将得到进一步的发展,这势必将大大提高单片机在工业及生活领域的应用程度。而随着越来越多的人关注自动化领域,必将会有大量的人才聚集在开发更快速、更简单、更方便的单片机。我们可以大胆的预测,智能化是我们未来的发展方向。在智能化的社会中,单片机就是它的大脑。因此,在未来的社会中,单片机必将科学和社会的进步推向一个高潮。历史发展:第一阶段(1976年-1978年):初级单片机阶段。
3、以Inter公司MCS-48为代表。这个系列的单片机内集成有8位CPU、I/O接口、8位定时器/计数器,寻址范围不大于4K字节,简单的中断功能,无串行接口。第二阶段(1978年-1982年):单片机完善阶段。在这一阶段推出的单片机其功能有较大的加强,能够应用于更多的场合。这个阶段的单片机普遍带有串行I/O口、有多级中断处理系统、16位定时器/计数器,片内集成的RAM、ROM容量加大,寻址范围可达64K字节。一些单片机片内还集成了A/D转换接口。这类单片机的典型代表有Inter公司的MCS-51、Motorola公司的6801和Zilog公司的Z8等。第三阶段(1982年-1992年):8位单片
4、机巩固发展及16位高级单片机发展阶段。在此阶段,尽管8位单片机的应用已广泛普及,但为了更好满足测控系统的嵌入式应用的要求,单片机集成的外围接口电路有了更大的扩充。这个阶段单片机的代表为8051系列。许多半导体公司和生产厂以MCS-51的8051为内核,推出了满足各种嵌入式应用的多种类型和型号的单片机。其主要技术发展有:1.外围功能集成。满足模拟量直接输入的ADC接口;满足伺服驱动输出的 PWM;保证程序可靠运行的程序监控定时器WDT(俗称看门狗电路)。2.出现了为满足串行外围扩展要求的串行扩展总线和接口,如SPI、I2CBus、单总线(1-Wire)等。3.出现了为满足分布式系统,突出控制功能
5、的现场总线接口,如CANBus等。4.在程序存储器方面广泛使用了片内程序存储器技术,出现了片内集成EPROM、EEPROM、FlashROM以及MaskROM、OTPROM等各种类型的单片机,以满足不同产品的开发和生产的需要,也为最终取消外部程序存储器扩展奠定了良好的基础。与此同时,一些公司面向更高层次的应用,发展推出了16位的单片机,典型代表有Inter公司的MCS-96系列的单片机。第四阶段(1993年-现在):百花齐放阶段。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
6、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。 3.致力于提高单片机的综合品质。采用更先进的技术来提高单片机的综合品质,如提高I/O口的驱动能力;增加抗静
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