单片机基础资料第一讲

单片机，全称微控制器(Microcontroller Unit, MCU)，是一种将微处理器、存储器、输入/输出(I/O)接口等计算机主要部件集成在单一芯片上的微型计算机。它被广泛应用于嵌入式系统，作为控制核心，实现了各种设备的智能化和自动化。 单片机的发展历程可以分为四个阶段。初始阶段，单片机以双片形式存在，功能较为简单。随后，低性能单片机如Intel的MCS-48系列出现。高性能单片机阶段，Intel的MCS-51系列和Motorola的6801系列成为代表。进入1980年代，8位单片机逐渐成熟，同时16位和32位单片机开始崭露头角。 单片机的特点包括高集成度、体积小巧、控制功能强大、高可靠性、低功耗和低电压运作、功能扩展性强以及性价比较高等。这些特性使得单片机在许多领域得到广泛应用，如工业自动化、智能仪器仪表、消费电子产品、通信、军事装备、终端及外部设备控制、汽车电子等。不同应用环境对单片机的温度耐受性有不同的要求，从民用到军用，其工作温度范围可从0°C到+125°C不等。 在8位单片机市场中，Intel的MCS-51系列是主流，其增强型和扩展型系列如80C51系列被广泛应用，且软硬件设计资料丰富。Philips公司的8xC552系列也是市场上的重要选择。随着技术的发展，单片机在CPU、存储器、I/O口等方面不断改进，例如采用双CPU结构、增加数据总线宽度、使用串行总线如I2C总线，以及将更多外围功能部件集成在片内，实现系统的单片化。 MCS-51系列的典型产品包括基本型、增强型和低功耗型。基本型如8031/8051/8751，增强型如8032/8052/8752，低功耗型如80C31/80C51/80C51等，它们各有不同的内存容量、I/O端口数量和特性。掌握基本型单片机的使用是学习和应用其他增强型或扩展型单片机的基础。 单片机的硬件系统由输入装置、存储器、输出装置、运算器和控制器组成，其中控制器接收指令，通过时序产生器控制整个系统运行。例如，8051单片机包含振荡器和时序发生器，程序存储器，以及各种输入输出接口，用于执行存储在程序存储器中的指令，进行数据处理，并与外部设备交互。 单片机是现代科技中不可或缺的一部分，它的广泛应用和持续的技术创新反映了其在嵌入式系统中的重要地位。了解和掌握单片机的基础知识，对于从事电子工程、自动化、物联网等相关领域的技术人员至关重要。