单片机的发展趋势

【摘要】随着社会的发展，单片机这个领域上也进入了百花齐放的时期，在世界范围内的芯片方面的制作公司，它们都开发了属于自己的单片机，从8位到16位甚至是到32位，其种类可谓是数不胜数，而其中有对主流的C51系列方面可以兼容的，还有与其不兼容的，可谓是各有特色同时还相互互补，而这些都为单片机这个领域的发展提供了更加广阔的空间。

【关键词】单片机 发展趋势 种类

一、单片机的概述

单片机就是一种集成于电路上的芯片，在采用了超大型的集成电路上的技术使得那些有数据处理的能力的部分，如中央处理器CPU和随机储存器RAM还有只读储存器ROM以及多种I/0口同时还有中断系统，以及定时器等等，把它们全部集成到一起，使其在一个硅片上就能构造成为一个虽然很小但是功能完善的系统。而这种计算机式的系统也可以分为两个种类，第一种就是我们平常可以见到的那种普通计算机，而另外一种就是嵌入式的，而这种系统通常被用来控制又或者是监控一些事物而被集成到了另外的一个系统上面。

二、单片机的发展经历

首次出现单片机的时候是在20世纪的70年代末期，而发展到如今，在单片机这个领域上因为其特征也可以把它分为以下几个阶段：

第一个阶段可谓是初级阶段，而这个阶段的发展主要在控制上的发展。而这个阶段的时间点则是1974年-1976年，在这个阶段中主要的目的就是为了寻找一个最好的结构从而让单片机能够嵌入到系统之中，但同时也因为当时其技术上的限制，当时的单片机是采用的双片这种形式。

第二个阶段则主要是对单片机的探索，而这个阶段的时间点则是1976年到1978年，由于当时单片机的性能方面还比较低，所以很多公司开始在工控这个领域上进行了探索，并且全部都取得了不错的效果。而这些公司主要包括Intel公司以及Motorola等，而单片机这个名次也是在这个阶段出现的，而这也是SCM所诞生的时代，虽然此时的单片机性能上依旧很低而且品种上也很少，在组成上，它是由一个芯片构成的，但是它具有了CPU以及并行口还有定时器和RAM以及ROM，所以说，它也是真正意义上的单片机。但是不可忽略的是由于其依旧在起步阶段，所以在CPU上功能并不是狠强，而IO口这个方面上，种类及其数量也非常少，同时其ROM以及RAM也十分的有限。也因此，当时的单片机仅仅只能被应用在一些相对来说简单一点的场合。

第三个阶段的主要内容在于单片机的完善上。这个阶段的时间点在于1978年-1982年。在当时的代表公司Intel公司中，推出了一个更加完善的单片机系列，这种系列被称为MCS-51，而这种系列不同于之前的MCS-48，其具有了更好的优点。首先的就是它具有完整的外部总线。这种系列有着更加完善的结构，它包括着8位数据上的总线和16位地址上的总线以及控制上的总线。其次的就是在CPU中，的功能单元得到了集中的管理。然后还有一点就是指令系统上的增强，整个系统贱贱变得完善同时也更加丰富，与此之外还家了很多控制功能上的指令来使整个系统变得更加方便。

三、单片机的种类

按照生产的厂家来分类：英特尔公司与摩托罗拉公司以及国家办导体公司，与此之外还有仙童公司和莫斯特克公司以及罗克威尔公司和微芯片公司等等，而这些主要在美国地方，在日本的还有日本的电气公司以及富士通公司，同时松下公司以及日立公司和日电公司，与此之外还有东芝公司以及荷兰的飞利浦和德国的西门子等，这些公司都是单片机的主要生产公司。

按照单片机的字长来分类：4位单片机，4-BIT系列的，这种单片机的控制上的功能相对较弱，其CPU每次仅仅只能够处理4位二进制。也由于其局限性这种单片机也经常会被用于计算器及各种智能的单元上，或者也可以被用作是遥控器。另外一种就是8位单片机，这种单片机在控制这方面的功能上则强于4位单片机，同时这种单片机的品种也更加齐全，与4位的相比，这种单片机不仅仅在储存的容量以及寻址的范围上有了大大的提高。同时在中断源以及并行I/O接口还有定时器以及计数器的个数上都有了一些提高。与此之外的是在指令系统这个方面，相对于4位单片机至上，都增加了一些乘除的指令和比较的指令。尤其是那些性能上很高的单片机，不仅在片内部增加了A/D以及D/A这种转换器，同时还集成了定时器捕捉以及监视定时器和总线控制部件，同时还有晶体震荡电路等等。也正因为这样，这种单片机其片内的资源非常的丰富而且在功能上也异常的强大。而这种单片机也被主要运用于工业上的控制以及只能仪表和家用电器，同时还有办公用的自动化的系统之中。与此之外还有很多种类的单片机就一一介绍了。

四、单片机的发展方向

从单片机的发展来看，随着现在这种社会的进步，一种高性能并且在品种上也更加丰富的单片机也被市场所迎合着，而在这种趋势下，如何让单片机能够坐到低的功耗同时体积上的减小以及容量上的增加，性能上的加强和价格上的降低等等都成为了现在单片机发展所要注意的主要问题。低功耗：对于单片机上的功耗，可以知道的是已经达到了m A级，甚至有的已经达到了1uA以下，在使用的电压于3到6V的时候，能够很好的适应电池的工作。这种低的功耗不仅仅是能源上的节约，同时还能带让产品有着更好的可靠性以及更高的抵抗干扰的能力，同时还能让产品便于携带，并使电压更低。大容量化：由于传统的这种单片机的储存器其平常的容量通常是1K到8K左右，而在其片内的数据储存器中，容量则是在256字节以下。

五、结语

随着科技的不断发展，单片机也在次潮流下走向了更好的方向，更好的更方便同时也更效率的单片机也成为了人们所研究的目标，我们应该不断的学习多方面的知识使单片机有一个更好的前景从而让它更好的为人们服务。

参考文献：

[1]肖洪兵.跟我学用单片机[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002，8

[2]何立民.单片机高级教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2001.

[3]赵晓安.MCS-51单片机原理及应用[M].天津：天津大学出版社，2001，3.

[4]李广第.单片机基础[M].北京：北京航空航天大学出版社，1999.