8位单片机和16位单片机的区别在哪里

单片机简介

单片机，全称单片微型计算机（英语：Single-Chip Microcomputer），又称微控制器（Microcontroller），是把中央处理器、存储器、定时/计数器（Timer/Counter）、各种输入输出接口等都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。

单片机的种类

1、4位单片机

4位单片机结构简单，价格便宜，非常适合用于控制单一的小型电子类产品，如PC机用的输入装置（鼠标、游戏杆）、电池充电器、遥控器、电子玩具、小家电等。 2. 8位单片机。

2、8位单片机

8位单片机是目前品种最为丰富、应用最为广泛的单片机，目前，8位单片机主要分为51系列及和非51系列单片机。51系列单片机以其典型的结构，众多的逻辑位操作功能，以及丰富的指令系统，堪称一代“名机”。

3、16位单片机

16位单片机操作速度及数据吞吐能力在性能上比8位机有较大提高。目前，应用较多的有TI的MSP430系列、凌阳SPCE061A系列、Motorola的68HC16系列、Intel的MCS-96/196系列等。

4、32位单片机

与51单片机相比，32位单片机运行速度和功能大幅提高，随着技术的发展以及价格的下降，将会与8位单片机并驾齐驱。32位单片机主要由ARM公司研制，因此，提及32位单片机，一般均指ARM单片机。严格来说，ARM不是单片机，而是一种32位处理器内核，实际中使用的ARM芯片有很多型号，常见的ARM芯片主要有飞利浦的LPC2000系列、三星的S3C/S3F/S3P系列等。

单片机硬件特性

1、主流单片机包括CPU、4KB容量的RAM、128 KB容量的ROM、 2个16位定时/计数器、4个8位并行口、全双工串口行口、ADC/DAC、SPI、I2C、ISP、IAP。

2、系统结构简单，使用方便，实现模块化；

3、单片机可靠性高，可工作到10^6 ~10^7小时无故障；

4、处理功能强，速度快。

5、低电压，低功耗，便于生产便携式产品

6、控制功能强

7、环境适应能力强。

单片机原理

单片机主要由运算器、控制器和寄存器三大部分构成。其中，运算器由算术逻辑单元（ALU）、累加器、寄存器等构成，首先累加器和寄存器向ALU输入两个8位源数据，其次ALU完成源数据的逻辑运算，最后将运算结果存入寄存器中;控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等构成，是一个下达命令的“组织”，用于协调整个系统各部分之间的运作;寄存器主要有累加器A、数据寄存器DR、指令寄存器IR、指令译码器ID、程序计数器PC、地址寄存器AR等。

在微处理器内部运算器、控制器、寄存器之间是相互连接的，由控制器向各部分发布操作命令，运算器接到命令后进行相应运算，并将运算后结果存入相应的寄存器中。

8位单片机和16位单片机的区别

8位单片机的数据总线宽度为8位，通常直接只能处理8位数据；

16位单片机的数据总线宽度为16位，通常可直接处理8位或16位数据。

最本质的区别是内部CPU的字长不同，即CPU处理数据的最大位数不同，有8位和16位CPU的区别，你可以认为是ALU、寄存器的字长等。有的32位DSP芯片其外部接口数据总线是16位的，根据这个来判断是不行的

速度上有区别，取决于CPU、寄存器的字长。8位单片机不能直接处理16位数据，要按照8位数据来处理，要分几个过程来完成。而16位单片机，可直接处理16们数据，因为其ALU，寄存器等都是16位的，可一次完成8位单片机要多步完成的动作，特别是对于数据处理，16位单片机有它的优势。而且16位单片机大多数据接口都为16位。

说简单了就是16位的比8位快，8位的单片机发展时间长，且价格偏低。最重要的是在许多的应用场合能够胜任开发的任务。16位的单片机在功能上要比8位的强大很多，只在需要的场合使用。

根据二进制来解释，你是否知道单片机在进行计算的时候统统是2进制数的运算。所以8位单片机和16位单片机的最根本区别就是，8位单片机可以同时进行2个8位的2进制数相加，而16位单片机则大一倍，可以同时让2个16位的2进制数相加。

CPU能同时处理二进制数的位数是多少位，就称其是多少位的计算机。也有数据总线的位数是CPU位数的一半的情况，就称其是准多少位的计算机。比如CPU是16位，数据总线也是16位，则是16位计算机；CPU是16位，数据总线也是8位，则是准16位计算机。

原来是16位单片机想改用8位的替代是可以的，但电路及程序都要做相应改变，并且改为8位机后，在功能和速度上要能够满足你工作的需要才行。

单片机的应用

1）在仪器仪表领域，一旦采用单片机对其进行控制，便使得仪器仪表变得数字化、智能化、微型化，且其功能更加强大;

2）在家用电器领域，已广泛实现了家用电器的单片机控制，如电饭煲、电冰箱、空调、彩电、音响等等;

3）在网络通信领域，手机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统等等都已实现了单片机控制，且单片机普遍具备通信接口，使得通信设备可以方便地与计算机之间进行数据通信;

4）在工业控制领域，可以使用单片机构成多种多样的控制系统，如工厂流水线的智能化管理、电梯智能化控制、各种报警系统、与计算机联网构成二级控制系统等;

5）在医疗设备领域，单片机也极大的实现了它的价值，已广泛应用于各种分析仪、监护仪、病床呼叫系统、医用呼吸机等医疗设备中;

6）在模块化系统中，可利用单片机实现特定功能，进行模块化应用，而不要求操作人员了解其内部结构，这样做大大地缩小了体积、简化了电路，也降低了损坏率、错误率;

7）在汽车电子领域，单片机已广泛应用于发动机控制器、GPS导航系统、ABS防抱死系统、制动系统中;

8）除上述应用外，单片机在工商、金融、教育、物流等领域都或多或少的发挥了其本身的作用