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單片機(jī)的基本功能
1.8位數(shù)據(jù)總線,16位地址總線的CPU;2.具有布爾處理能力和位處理能力;3.采用哈佛結(jié)構(gòu),程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間各自獨(dú)立,便于程序設(shè)計(jì);4.相同地址的64KB程序存儲(chǔ)器和64KB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器;5.0-8KB片內(nèi)程序存儲(chǔ)器(8031無,8051有4KB,8052有8KB,89C55有20KB);6.128字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(8051有256字節(jié));7.32根雙向并可以按位尋址的I/O線
單片機(jī)應(yīng)用分類
單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要分支領(lǐng)域,根據(jù)發(fā)展情況,從不同角度單片機(jī)大致可以分為通用型/型、總線型/非總線型及工控型/家電型。通用型這是按單片機(jī)適用范圍來區(qū)分的。例如,80C51是通用型單片機(jī),它不是為某種途設(shè)計(jì)的;型單片機(jī)是針對(duì)一類產(chǎn)品甚至某一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)的,例如為了滿足電子體溫計(jì)的要求,在片內(nèi)集成ADC接口等功能的溫度測(cè)量控制電路??偩€非總線型這是按單片機(jī)是否提供并行總線來區(qū)分的??偩€型單片機(jī)普遍設(shè)置有并行地址總線、 數(shù)據(jù)總線、控制總線,這些引腳用以擴(kuò)展并行外圍器件都可通過串行口與單片機(jī)連接,另外,許多單片機(jī)已把所需要的外圍器件及外設(shè)接口集成一片內(nèi),因此在許多情況下可以不要并行擴(kuò)展總線,大大減省封裝成本和芯片體積,這類單片機(jī)稱為非總線型單片機(jī)??刂萍译娦瓦@是按照單片機(jī)大致應(yīng)用的領(lǐng)域進(jìn)行區(qū)分的。一般而言,工控型尋址范圍大,運(yùn)算能力強(qiáng);用于家電的單片機(jī)多為型,通常是小封裝、低價(jià)格,外圍器件和外設(shè)接口集成度高。 顯然,上述分類并不是惟一的和嚴(yán)格的。例如,80C51類單片機(jī)既是通用型又是總線型,還可以作工控用。
單片機(jī)的相關(guān)概述
單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī),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(jī)。單片機(jī)又稱單片微控制器,它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。單片機(jī)由運(yùn)算器,控制器,存儲(chǔ)器,輸入輸出設(shè)備構(gòu)成,相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī),和計(jì)算機(jī)相比,單片機(jī)缺少了外圍設(shè)備等。概括的講:一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時(shí),學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的很好選擇。它很早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。
由于單片機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,單片機(jī)由僅有CPU的處理器芯片發(fā)展而來。很早的設(shè)計(jì)理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中,使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小,更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。
INTEL的8080是很早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器,當(dāng)時(shí)的單片機(jī)都是8位或4位的。其中成功的是INTEL的8051,此后在8051上發(fā)展出了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)。因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)。盡管2000年以后ARM已經(jīng)發(fā)展出了32位的主頻超過300M的單片機(jī),直到現(xiàn)在基于8051的單片機(jī)還在廣泛的使用。在很多方面單片機(jī)比處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng),因此它得到了廣泛的應(yīng)用。事實(shí)上單片機(jī)是世界上數(shù)量很多處理器,隨著單片機(jī)家族的發(fā)展壯大,單片機(jī)和處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。
現(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件有電子器件的產(chǎn)品中都會(huì)集成有單片機(jī)。手機(jī)、電話、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電子產(chǎn)品中都含有單片機(jī)。 汽車上一般配備40多片單片機(jī),復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百片單片機(jī)在同時(shí)工作。