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

；8.兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器(8052有3個(gè))；9.一個(gè)全雙工的串行I/O接口；10.多個(gè)中斷源的中斷結(jié)構(gòu)，具有兩個(gè)中斷優(yōu)先級；11.片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。

單片機(jī)是什么

其實(shí)單片機(jī)的前身是單板機(jī)。將CPU芯片、存儲(chǔ)器芯片、I/O接口芯片和簡單的I/O設(shè)備（小鍵盤、LED顯示器）【I指的是輸入，O指的是輸出】裝配在一塊印刷電路板上，再配上監(jiān)控程序（固化在ROM中），就構(gòu)成了一臺(tái)單板微型計(jì)算機(jī)（簡稱單板機(jī)）。這就是起初的單板機(jī)。但是它軟件資源少，用起來不方便，早期主要用教學(xué)和簡單地測控，現(xiàn)在看來比較低端，所以基本上是淘汰了。

我們再看現(xiàn)在的單片機(jī)。

在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲(chǔ)器、I/O接口電路，從而構(gòu)成了單芯片微型計(jì)算機(jī)，就是單片機(jī)。

單片機(jī)的發(fā)展歷史

單片機(jī)誕生于1971年，經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段，早期的SCM單片機(jī)都是8位或4位的。其中成功的是INTEL的8031，此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列MCU系統(tǒng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到后來還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了16位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大提高。隨著INTEL i960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應(yīng)用，32位單片機(jī)迅速取代16位單片機(jī)的地位，并且進(jìn)入主流市場。而傳統(tǒng)的8位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。32位Soc單片機(jī)主頻已經(jīng)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(jià)格跌落至1美元，型號也只有10美元。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的單片機(jī)甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。

單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)　　

單片機(jī)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。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。單片機(jī)的基本組成部分分別是一下幾塊：

1.運(yùn)算器----主要包括算術(shù)邏輯單元(ALU)、累加器和寄存器等幾部分組成。ALU的作用是把傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)或邏輯運(yùn)算，輸入來源為兩個(gè)8位數(shù)據(jù)，分別來自累加器和數(shù)據(jù)寄存器。

2.控制器----由程序計(jì)數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時(shí)序發(fā)生器和操作控制器等組成，是發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)”，即協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的操作。通過輸入輸出接口電路，實(shí)現(xiàn)與各種外圍設(shè)備連接。

3.主要寄存器---主要包括累加器A、數(shù)據(jù)寄存器DR、指令寄存器IR和指令譯碼器ID、程序計(jì)數(shù)器PC以及地址寄存器AR。當(dāng)CPU向存儲(chǔ)器存數(shù)據(jù)、CPU從內(nèi)存取數(shù)據(jù)和CPU從內(nèi)存讀出指令時(shí)，都要用到地址寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。如果把外圍設(shè)備的地址作為內(nèi)存地址單元來看的話，那么當(dāng)CPU和外圍設(shè)備交換信息時(shí)，也需要用到地址寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。