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单片机是什么,单片机分类

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单片机是什么
2021-01-14 17:21:58 阅读:12 发布人:纵横智控

一部分读者从未接触过单片机,对于单片机是个什么东西,也有着模糊不清的概念,本期我们特意推出了这篇介绍性的文章,让您了解单片机到底是什么样子的,它有哪些种类,它是怎么工作的,它需要哪些外围的电路来完成我们与它的交流,希望您看过之后,能对小小的单片机有全面的了解,运用它做出更多好玩有趣的作品来。

单片机是一种集成电路芯片,它牛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/计数器等集成在一块芯片上,构成的一个小而完善的计算机系统。有的单片机还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器和A/D转换器等电路。



单片机分类

单片机有很多种,按照不同的标准可以有不同的分类方法。例如,按应用领域可分为∶家电类、工控类、通信类、个人信息终端类等,而按通用性可分为∶通用型和专用型。
通用型单片机的主要特点是∶ 内部资源比较丰富,性能全面,而且通用性强,可履盖多种应用要求。所谓资源丰富就是指功能强。性能全面、通用性强就是指可以应用在非常广泛的领域。通用型单片机的用途很广泛,使用不同的接口电路及编制不同的应用程序就可完成不同的功能。小到家用电器、仪器仪表,大到机器设备和整套生产线都可用单片机来实现自动化控制。
专用型单片机的主要特点是∶针对某一种产品或某一种控制应用而专门设计,设计时已使结构最简,软硬件应用

最优,可靠性及应用成本最佳。还有一种专用型单片机用途比较专一,出厂时程序已经一次性固化好,不能再修改。例如电子表里的单片机就是其中的一种,其生产成本很低。



单片机是什么

常用的单片机

一般我们在电子设计、机器人制作、智能小车制作时,常用的单片机都是通用型的单片机,以下是几种常用的单片机。



1.8051系列单片机
8051系列单片机最早由Intel公司推出,主要有8031系列和8051系列。其后,多家公司购买了8051的内核知识产权,使得以8051为内核的单片机系列在世界上产量最大,应用也最广泛。Atmel公司以8051内核为基础推出了AT89系列单片机。其中AT89C51、 AT89C52、AT89S51、AT89S52和

AT89S8252等单片机完全兼容8051系列单片机,所有的指令功能也是一样的,只是在功能上做了一系列的扩展。比如说AT89S系列都支持ISP功能,AT89S52、AT89S8252增加了内部WDT功能,增加了一个定时器等功能。为了学习简单,Atmel也推出了和8051指令完全一样的AT89C2051、 AT89C4051等单片机,这些单片机可以看成精简型的8051单片机。图1为 AT89S52单片机芯片

。

2.AVR单片机
ATMEL公司的AVR单片机,是增强型RISC(精简指令集)、内载Flash的单片机。芯片上的Flash存储器可随时编程、再编程,使用户的产品设计容易,更新换代方便。AVR单片机采用增强的RISC结构,使其具有高速处理能力,在一个时钟周期内可执行复杂的指令,每MHz可实现1MIPS的处

理能力。AVR单片机工作电压为2.7~ 6.0V,可以实现耗电最优化。AVR的单片机广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器、宇航设备等各个领域。图2所示即为ATMEL公司的一款AVR单片机 ATmega168芯片。



3.PIC单片机
PIC单片机系列是美国微芯公司(MicroChip)的产品,是当前市场份额增长最快的单片机之一。CPU采用 RISC结构,分别有33、35、58条指令(视单片机的级别而定),属精简指令集体系。51系列有111条指令,AVR单片机有118条指令,都比PIC复杂。PIC采用Harvard双总线结构,运行速度快(指令周期约160~200ns),它能使程序存储器的访问和数据存储器的访问并行处理。这种指令流水线结构,在一个周期内完成两部分工作:一是执行指令,二是从程序存储器取出下一条指令,这样总的看来,除个别指令外,每条指令只需一个周期就能执行完成,这也是它高效率运行的原因之一。此外,它还具有低工作电压、低功耗、驱动能力强等特点。PIC系列单片机共分三个级别,即基本级、中级、高级。PIC单片机广泛的应用在消费类电子产品中以及工业电气中、医疗器械、汽车电子等。在全球单片机市场份额逐年增长。图3为常用的PIC16F873单片机芯片。




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