项目一 认识单片机

一、单片机系统简介

1.什么是单片机

随着计算机技术的飞速发展，计算机已经渗入到人们生活的各个方面，影响着整个社会，改变了人们的生活方式。而单片机技术的出现则给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命。它在工业控制、数控采集、智能化仪表、办公自动化等诸多领域得到了极为广泛的应用。

单片微型计算机（Single Chip Micro Computer）简称单片机，它是把组成微型计算机的各功能部件——中央处理单元（CPU）、一定容量的随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）、I/O 接口电路、定时器/计数器以及串行口等制作在一块芯片中的计算机。由于单片机的硬件结构与指令系统的功能都是按工业控制要求而设计的，常用在工业检测、控制装置中，因而也称为微控制器（Micro Controller Unit,MCU）。它具有结构简单、控制功能强、可靠性高、体积小、价格低等特点。从家用电器、智能化仪器、工业控制直到火箭导航尖端技术领域，单片机都发挥着十分重要的作用。

2.单片机应用系统

单片机应用系统是以单片机为核心，配以输入、输出、显示、测量和控制等外围电路和软件，能实现一种或多种功能的实用系统。本书的每个项目任务就是一个单片机的应用系统，除了有单片机芯片以外，还有许多其他外围电路。如果再配以后续项目任务中所讲的一系列的实训程序，便可以完成诸如LED闪烁灯、数码管显示、电子跑表、万年历等很多功能。单片机应用系统是由硬件和软件组成的，如图1-1所示。硬件是单片机应用系统的基础，软件则是在硬件的基础上对其资源进行合理调配和使用，从而完成应用系统所要求的任务。硬件和软件二者相互依赖，缺一不可。

由此可见，单片机应用系统的设计人员必须从硬件和软件两个角度来深入了解单片机，并能将二者有机地结合起来，才能设计制作出具有特定功能的单片机应用系统或整机产品。

3.单片机的发展历史

迄今为止，单片机经历了由4位机到8位机再到16位、32位机的发展过程。单片机制造商有很多，主要有美国的Intel、Motorola、Zilog等公司。目前，单片机正朝着高性能、多品种方向发展。近年来，32位单片机已进入了实用阶段，但是由于8位单片机在性能价格比上占有优势，而且8位增强型单片机在速度和功能上向现在的16位单片机挑战，因此在未来相当长的时期内，16位机可能被淘汰，8位单片机仍是单片机的主流机型。

图1-1 单片机应用系统的组成示意图