什么是单片机

什么是单片机

单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器（CPU），随机存储器（RAM），只读存储器（ROM），多种IO口和中断系统、定时器／计数器等功能（可能还包含显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、AD转换器等）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。

单片机诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段，早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此后在8051上发展出了MCS51系列MCU系统。单片机已经从20世纪80年代的4位、8位单片机，随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，发展到现在运行速度可以媲美电脑CPU的高速单片机。

单片机分类

单片机作为计算机发展的一个重要分支领域，根据发展情况，从不同角度，单片机大致可以分为通用型/专用型、总线型/非总线型及工控型/家电型。

通用型：80C51式通用型单片机，它不是为某种专门用途设计的；专用型单片机是针对一类产品甚至某一个产品设计生产的，例如为了满足电子体温计的要求，在片内集成ADC接口等功能的温度测量控制电路。

总线型：总线型单片机普遍设置有并行地址总线、 数据总线、控制总线，这些引脚用以扩展并行外围器件都可通过串行口与单片机连接，另外，许多单片机已把所需要的外围器件及外设接口集成一片内，因此在许多情况下可以不要并行扩展总线，大大减省封装成本和芯片体积，这类单片机称为非总线型单片机。

控制型：一般工控型寻址范围大，运算能力强；用于家电的单片机多为专用型，通常是小封装、低价格，外围器件和外设接口集成度高。 显然，上述分类并不是惟一的和严格的。例如，80C51类单片机既是通用型又是总线型，还可以作工控用。

单片机的基本结构

运算器由算术逻辑单元、累加器和寄存器等几部分组成。

运算器有两个功能：

（1） 执行各种算术运算。

（2） 执行各种逻辑运算，并进行逻辑测试，如零值测试或两个值的比较。

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组成，其主要功能有：

（1） 从内存中取出一条指令，并指出下一条指令在内存中的位置。

（2） 对指令进行译码和测试，并产生相应的操作控制信号，以便于执行规定的动作。

（3） 指挥并控制CPU、内存和输入输出设备之间数据流动的方向。

主要寄存器

（1）累加器A

（2）数据寄存器DR

（3）指令寄存器IR和指令译码器ID

（4）程序计数器PC

（5）地址寄存器AR