连云港灌云县房价:单片机的发展应用

单片机问世以来，在短短的二十几年间，经历了四次更新换代。
　　单片机的应用范围有：
　　1，智能仪器
　　单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、电流、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。
　　2，工业控制
　　单片机具有体积小、控制功能强、功耗低、环境适应能力强、扩展灵活和使用方便等优点，用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统、通信系统、信号检测系统、无线感知系统、测控系统、机器人等应用控制系统。例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。
　　3，家用电器
　　家用电器广泛采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备和白色家电等。
　　4，网络和通信
　　现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。
　　5，设备领域

　　单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。
　　6，模块化系统
　　某些专用单片机设计用于实现特定功能，从而在各种电路中进行模块化应用，而不要求使用人员了解其内部结构。如音乐集成单片机，看似简单的功能，微缩在纯电子芯片中（有别于磁带机的原理），就需要复杂的类似于计算机的原理。如：音乐信号以数字的形式存于存储器中（类似于ROM），由微控制器读出，转化为模拟音乐电信号（类似于声卡）。
　　7，汽车电子
　　单片机在汽车电子中的应用非常广泛，例如汽车中的发动机控制器，基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器、GPS导航系统、abs防抱死系统、制动系统、胎压检测等。
　 此外，单片机在工商、金融、科研、教育、电力、通信、物流和国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。

　　关于单片机：
　　单片机（Microcontrollers）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I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）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，在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的300M的高速单片机。

单片机的应用在后PC时代得到了前所未有的发展，但对处理器的综合性能要求也越来越高。综观单片机的发展，以应用需求为目标，市场越来越细化，充分突出以“单片”解决问题，而不像多年前以MCS51/96等处理器为中心，外扩各种接口构成各种应用系统。单片机系统作为嵌入式系统的一部分，主要集中在中、低端应用领域（嵌入式高端应用主要由DSP、ARM、MIPS等高性能处理器构成），在这些应用中，目前也出现了一些新的需求，主要体现在以下几个方面：
（1）以电池供电的应用越来越多，而且由于产品体积的限制，很多是用钮扣电池供电，要求系统功耗尽可能低，如手持式仪表、水表、玩具等。
（2）随着应用的复杂，对处理器的功能和性能要求不断提高。既要外设丰富、功能灵活，又要有一定的运算能力，能做一些实时算法，而不仅仅做一些简单的控制。
（3）产品更新速度快，开发时间短，希望开发工具简单、廉价、功能完善。特别是仿真工具要有延续性，能适应多种MCU，以免重复投资，增加开发费用。
（4）产品性能稳定，可靠性高，既能加密保护，又能方便升级。
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1 单片机技术的发展特点
自单片机出现至今，单片机技术已走过了近20年的发展路程。纵观20年来单片机发
展历程可以看出，单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发
展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。
单片机长寿命 这里所说的长寿命，一方面指用单片机开发的产品可以稳定可靠地工作
十年、二十年，另一方面是指与微处理器相比的长寿命。随着半导体技术的飞速发展，
MPU更新换代的速度越来越快，以386、486、586为代表的MPU，很短的时间内就被淘汰出
局，而传统的单片机如68HC05、8051等年龄已有15岁，产量仍是上升的。这一方面是由
于其对相应应用领域的适应性，另一方面是由于以该类CPU为核心，集成以更多I/O功能
模块的新单片机系列层出不穷。可以预见，一些成功上市的相对年轻的CPU核心，也会随
着I/O功能模块的不断丰富，有着相当长的生存周期。新的CPU类型的加盟,使单片机队伍
不断壮大,给用户带来了更多的选择余地。
8位、16位、32位单片机共同发展 这是当前单片机技术发展的另一动向。长期以来，单
片机技术的发展是以8位机为主的。随着移动通讯、网络技术、多媒体技术等高科技产品
进入家庭，32位单片机应用得到了长足发展。以Motorola 68K为CPU的32位单片机97年的
销售量达8千万枚。过去认为由于8位单片机功能越来越强，32位机越来越便宜，使16位
单片机生存空间有限，而16位单片机的发展无论从品种和产量方面，近年来都有较大幅
度的增长。
单片机速度越来越快 MPU发展中表现出来的速度越来越快是以时钟频率越来越高为标志
的。而单片机则有所不同，为提高单片机抗干扰能力，降低噪声，降低时钟频率而不牺
牲运算速度是单片机技术发展之追求。一些8051单片机兼容厂商改善了单片机的内部时
序，在不提高时钟频率的条件下，使运算速度提高了很多，Motorola单片机则使用了琐
相环技术或内部倍频技术使内部总线速度大大高于时钟产生器的频率。68HC08单片机使
用4.9M外部振荡器而内部时钟达32M，而M68K系列32位单片机使用32K的外部振荡器频率
内部时钟可达16MHz以上。
低电压与低功耗 自80年代中期以来，NMOS工艺单片机逐渐被CMOS工艺代替，功耗得以
大幅度下降，随着超大规模集成电路技术由3μm工艺发展到1.5、1.2、0.8、0.5、0.35
近而实现0.2μm工艺，全静态设计使时钟频率从直流到数十兆任选，都使功耗不断下降
。Motorola 最近推出任选的M.CORE 可在1.8V电压下以50M/48MIPS全速工作，功率约为
20mW。几乎所有的单片机都有Wait、Stop等省电运行方式。允许使用的电源电压范围也
越来越宽。一般单片机都能在3到6V范围内工作，对电池供电的单片机不再需要对电源采
取稳压措施。低电压供电的单片机电源下限已由2.7V降至2.2V、1.8V。0.9V供电的单片
机已经问世。
低噪声与高可靠性技术 为提高单片机系统的抗电磁干扰能力，使产品能适应恶劣的工
作环境，满足电磁兼容性方面更高标准的要求，各单片机商家在单片机内部电路中采取
了一些新的技术措施。如美国国家半导体NS的COP8单片机内部增加了抗EMI电路，增强了
“看门狗”的性能。Motorola也推出了低噪声的LN系列单片机。
OTP与掩膜 OTP是一次性写入的单片机。过去认为一个单片机产品的成熟是以投产掩膜
型单片机为标志的。由于掩膜需要一定的生产周期，而OTP型单片机价格不断下降，使得
近年来直接使用OTP完成最终产品制造更为流行。它较之掩膜具有生产周期短、风险小的
特点。近年来，OTP型单片机需量大幅度上扬，为适应这种需求许多单片机都采用了在片
编程技术(In System Programming)。未编程的OTP芯片可采用裸片Bonding技术或表面贴
技术，先焊在印刷板上，然后通过单片机上引出的编程线、串行数据、时钟线等对单片
机编程。解决了批量写OTP 芯片时容易出现的芯片与写入器接触不好的问题。使OTP的裸
片得以广泛使用，降低了产品的成本。编程线与I/O线共用，不增加单片机的额外引脚。
而一些生产厂商推出的单片机不再有掩膜型，全部为有ISP功能的OTP。
MTP向OTP挑战 MTP是可多次编程的意思。一些单片机厂商以MTP的性能、OTP的价位推出
他们的单片机，如ATMEL AVR单片机，片内采用FLASH，可多次编程。华邦公司生产的与
8051兼容的单片机也采用了MTP性能，OTP的价位。这些单片机都使用了ISP技术，等安装
到印刷线路板上以后再下载程序。
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8051类单片机 最早由Intel公司推出的8051/31类单片机也是世界上用量最大的几种单
片机之一。由于Intel公司在嵌入式应用方面将重点放在186、386、奔腾等与PC类兼容的
高档芯片的开发上，8051类单片机主要由Philips、三星、华邦等公司接产。这些公司都
在保持与8051单片机兼容的基础上改善了8051许多特性(如时序特性)。提高了速度、降
低了时钟频率，放宽了电源电压的动态范围，降低了产品价格。
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http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.Articles/wjsjxx/wjsj2003/0306/030629.htm
http://lunwen.zhupao.com/Article/2005-4-10/16468.shtml