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發表於 8-1-2021 17:03:23
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本帖最後由 VR2ZWP 於 9-1-2021 10:00 編輯
單片機 Single Chip Microcomputer
亦稱微控制單元 (Microcontroller Unit),簡稱MCU,是一種集成電路晶片,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 (Central Process Unit;CPU)、隨機存儲器(Random Access Memory;RAM)、只讀存儲器(Read-Only Memory;ROM)、多種I/O接口和中斷系統、定時器/計數器等功能 (可能還包括顯示驅動電路、脈寬調製電路、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,在各個領域廣泛應用。諸如手機、PC外圍、遙控器,至汽車電子、工業上的步進馬達、機械手臂的控制等,都可見到MCU的身影。
單片機出現的歷史並不長,但發展十分迅猛,它和微處理器的產生與發展大體同步,自1971年美國Intel公司首先推出4位微處理器以來,它的發展到目前為止,大致可分為5個階段。
(1) 單片機發展的初級階段(1971年至1976年):1971年11月Intel公司首先設計出集成度為2000隻晶體管/片的4位微處理器Intel 4004, 並配有RAM、 ROM和移位寄存器, 構成了第一台MCS—4微處理器, 而後又推出了8位微處理器Intel 8008, 以及其它各公司相繼推出的8位微處理器。
(2) 性能單片機階段(1976年至1980年): 以1976年Intel公司推出的MCS-48系列為代表, 採用將8位CPU、 8位並行I/O接口、8位定時/計數器、RAM和ROM等集成於一塊半導體晶片上的單片結構,雖然其尋址範圍有限(不大於4 KB), 也沒有串行I/O, RAM、 ROM容量小,中斷系統也較簡單, 但功能可滿足一般工業控制和智能化儀器、儀表等的需要。
(3) 高性能單片機階段(1980年至1990年):這一階段推出的高性能8位單片機普遍帶有串行口, 有多級中斷處理系統,多個16位定時器/計數器。片內RAM、ROM的容量加大,且尋址範圍可達64 KB,個別片內還帶有A/D轉換接口。
(4) 16位單片機階段(1983年至1989年):1983年Intel公司又推出了高性能的16位單片機MCS-96系列, 由於其採用了最新的製造工藝, 使晶片集成度高達12萬隻晶體管/片。
(5) 全方位高水平發展階段(1990年至今):到目前為止,單片機也有從傳統的8位處理器平台向32位高級RISC處理器平台轉變的趨勢,但8位機依然難以被取代。8位單片機成本低,價格廉,便於開發,其性能可以滿足大部分的需要,只有在航天、汽車、機械人等高技術領域,需要高速處理大量數據時,才需要選用16/32位,而在一般工業領域,8位通用型單片機,仍然是目前應用最廣的單片機。單片機在集成度、功能、速度、可靠性、應用領域等全方位向更高水平發展。單片機的特點是編程、維護相對複雜,編程方式常用C語言或者匯編語言,成本較低,I/O接口相對有限。
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