单片机的概念/组成/分类/应用

目录

• 1.什么是单片机
• 2.单片机应用系统组成
• 3.单片机分类
• 4.单片机的应用

1.什么是单片机

单片机是一种内部集成了很多电路的IC芯片(又称集成电路、集成块)，是单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)的简称。由于单片机主要用于控制领域，所以又称作微型控制器(Microcontroller Unit,MCU)。单片机由CPU、存储器和输入/输出接口电路(I/O接口电路)等组成的，单片机(MCU)的基本结构如下图所示。

如上图所示，单片机是将CPU、存储器和输入/输出接口电路等集成在半导体硅片上，再接出引脚并封装起来构成集成电路，外部的输入/输出设备通过单片机的外部引脚与内部输入/输出接口电路连接起来。

2.单片机应用系统组成

单片机是一块内部包含有 CPU、存储器和输入/输出接口等电路的IC芯片，但单独一块单片机芯片是无法工作的，必须给它增加一些有关的外围电路来组成单片机应用系统，才能完成指定的任务。典型的单片机应用系统的组成如下图所示，即单片机应用系统主要由单片机芯片、输入部件、输入电路、输出部件和输出电路组成。

3.单片机分类

8051单片机是Intel公司推出的最成功的单片机产品，后来由于Intel公司将重点放在PC机芯片(如8086、80286、80486和奔腾CPU等)开发上，故将8051单片机内核使用权以专利出让或互换的形式转给世界许多著名IC制造厂商，如Philips、NEC、Atmel、AMD、Dallas、Siemens、Fujitsu、OKI、华邦和LG等，这些公司在保持与8051单片机兼容基础上改善和扩展了许多功能，设计生产出与8051单片机兼容的一系列单片机。这种具有8051硬件内核且兼容8051指令的单片机称为MCS-51系列单片机，简称51单片机。新型51单片机可以运行8051单片机的程序，而8051单片机可能无法正常运行新型51单片机为新增功能编写的程序。51单片机是目前应用最为广泛的单片机，由于生产51单片机的公司很多，故型号众多，但不同公司各型号的51单片机之间也有一定的对应关系。下表是部分公司的51单片机常见型号及对应表，对应型号的单片机功能基本相似。

4.单片机的应用

单片机的应用非常广泛，已深入到工业、农业、商业、教育、国防及日常生活等各个领域。下面简单介绍一下单片机在一些领域的应用。

(1)单片机在家电方面的应用单片机在家电方面的应用主要有：彩色电视机、影碟机内部的控制系统;数码相机、数码摄像机中的控制系统;中高档电冰箱、空调器、电风扇、洗衣机、加湿器和消毒柜中的控制系统;中高档微波炉、电磁灶和电饭煲中的控制系统等。

(2)单片机在通信方面的应用单片机在通信方面的应用主要有：移动电话、传真机、调制解调器和程控交换机中的控制系统;智能电缆监控系统、智能线路运行控制系统和智能电缆故障检测仪等。

(3)单片机在商业方面的应用单片机在商业方面的应用主要有：自动售货机、无人值守系统、防盗报警系统、灯光音响设备、IC卡等。

(4)单片机在工业方面的应用单片机在工业方面的应用主要有：数控机床、数控加工中心、无人操作、机械手操作、工业过程控制、生产自动化、远程监控、设备管理、智能控制和智能仪表等。

(5)单片机在航空、航天和军事方面的应用单片机在航空、航天和军事方面的应用主要有：航天测控系统、航天制导系统、卫星遥控遥测系统、载人航天系统、导弹制导系统和电子对抗系统等。

(6)单片机在汽车方面的应用单片机在汽车方面的应用主要有：汽车娱乐系统、汽车防盗报警系统、汽车信息系统、汽车智能驾驶系统、汽车全球卫星定位导航系统、汽车智能化检验系统、汽车自动诊断系统和交通信息接收系统等。