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史上最強單片機科普 應廣單片機

單片機最強史上

應單片機(史上最強單片機科普)
它是MCU微控制器單元的簡稱，中文稱為微控制器，俗稱單片機 。就是適當降低CPU的頻率和規格，將內存、計數器、USB、A/D轉換、UART、PLC、DMA甚至LCD驅動電路等外設接口集成在單個芯片上，形成芯片級的計算機，可以針對手機、PC外設、遙控器等不同的應用進行不同的組合控制，達到汽車電子和工業 。
單片機發展簡史
單片機的歷史并不長，但發展很快 。它的出現和發展大致與微處理器(CPU)的出現和發展同步 。自1971年英特爾公司首次推出4位微處理器以來，其發展大致可分為五個階段 。下面將以英特爾單片機的發展為代表進行介紹 。
1971 ~1976
單片機發展的初級階段 。1971年11月，英特爾公司首先設計了集成2000個晶體管/芯片的4位微處理器英特爾4004，并配備了RAM、ROM和移位寄存器，構成了第一個MCS-4微處理器，隨后又推出了8位微處理器英特爾8008以及其他公司相繼推出的其他8位微處理器 。
1976 ~1980
低性能單片機級 。例如，英特爾公司在1976年推出的MCS-48系列采用單片結構，將8位CPU、8位并行I/O接口、8位定時器/計數器、RAM和ROM集成在一個半導體芯片上 。雖然其尋址范圍有限(不超過4 KB)，沒有串行I/O，RAM和ROM容量小，中斷系統相對簡單，但其功能可以滿足一般工業控制和智能儀表的要求 。
1980 ~1983
高性能單片機級 ?，F階段推出的高性能8位單片機一般有串口、多級中斷處理系統和多個16位定時器/計數器 。增加了片上RAM和ROM的容量，尋址范圍可達64 KB 。一些片上系統也有模數轉換接口 。
從1983年到1980年代末
16位MCU級 。1983年，英特爾推出了高性能的MCS-96系列16位單片機 。因為最新的制造技術，芯片集成度達到了12萬個晶體管/芯片 。
在20世紀90年代
單片機在集成度、功能、速度、可靠性和應用領域都在向更高的水平發展 。
單片機的分類及應用
MCU根據其內存類型可分為非片上ROM型和片上ROM型兩種 。對于沒有片上只讀存儲器的芯片，需要連接一個可編程只讀存儲器(通常是8031)才能使用 。具有片上ROM類型的芯片分為片上EPROM類型(典型芯片為87C51)、MASK片上mask ROM類型(典型芯片為8051)、片上Flash類型(典型芯片為89C51)等類型 。
按用途可分為通用型和專用型；根據數據總線的寬度和一次可以處理的數據字節的長度，可以分為8位、16位和32位單片機 。
目前我國應用最廣泛的MCU市場是消費電子，其次是工業領域和汽車電子市場 。消費包括家電、電視、游戲機、影音系統等 。行業包括智能家居、自動化、醫療應用和新能源發電及配電 。汽車領域包括汽車動力總成和安全控制系統等 。
單片機的基本功能
對于大多數MCU，以下功能是最常見和最基本的 。不同的MCU可能有不同的描述，但本質上基本相同:
TImer (TImer):雖然TImer的種類很多，但可以分為兩類:一類是固定時間間隔的TImer，即定時時間由系統設置，用戶程序無法控制 。系統只提供幾個固定的時間間隔供用戶程序選擇，如32Hz、16Hz、8Hz等 。這種定時器在4位單片機中比較常見，因此可以用來實現時鐘、定時等相關功能 。
另一種是可編程定時器 。顧名思義，這種定時器的計時時間可以由用戶的程序控制 ?？刂品椒ò?時鐘源的選擇、預分頻器的選擇、預置數的設置等 。有些單片機同時擁有這三種功能，有些則可能是其中的一種或兩種 。這種定時器的應用非常靈活，實際使用也是千變萬化 。最常見的應用之一就是用它來實現PWM輸出 。
因為時鐘源可以自由選擇，所以這種定時器通常與事件計數器結合使用 。
IO端口:任何MCU都有一定數量的IO端口 。沒有IO端口，MCU就會失去與外界的通信通道 。根據IO端口的可配置條件，可分為以下幾種類型:
純輸入或純輸出端口:這種類型的IO端口由MCU硬件設計決定，只能輸入或輸出，不能通過軟件實時設置 。
直接讀寫IO口:比如MCS-51的IO口就屬于這種類型的IO口 。執行讀取IO口指令時，是輸入口；當執行寫IO命令時，它將自動成為輸出端口 。
設置輸入輸出方向的編程:這類IO口的輸入或輸出由程序根據實際需要進行設置，應用靈活，可以實現一些總線級的應用，如I2C總線、各種LCD的控制總線、LED Driver等 。
對于IO口的使用，需要記住的是:對于輸入口，必須有一個清晰的電平信號，保證其不能浮動空(可以通過增加上拉或下拉電阻來實現)；對于輸出端口，輸出狀態電平必須考慮其外部連接，并且應確保在待機或靜態狀態下沒有拉電流或吸電流 。

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