第一章 緒論

第一節(jié) 單片機(jī)的發(fā)展歷史

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)都是大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)，具有功能強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、系統(tǒng)可靠等特征。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)能夠在一個(gè)硅片上制造出上百萬個(gè)晶體管，于是出現(xiàn)了以一個(gè)大規(guī)模集成電路為主要組成的中央處理器——微處理器（μP），以及大容量的集成電路半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，通用和專用的輸入/輸出接口電路，由這些大規(guī)模集成電路組成各種類型的微型計(jì)算機(jī)。

單片機(jī)至今在業(yè)界還沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義，但是一般認(rèn)為單片機(jī)是在一塊硅片上集成了中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（RAM、ROM、EPROM）和各種輸入/輸出接口（定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、并行I/O口、串行口、A/D轉(zhuǎn)換器、脈沖調(diào)制器PWM等），它具有一臺(tái)計(jì)算機(jī)的功能，故而稱為單片微型計(jì)算機(jī)。由于單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)與指令系統(tǒng)的功能都是根據(jù)工業(yè)控制的要求而設(shè)計(jì)的，主要應(yīng)用在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)、控制裝置中，所以又稱為微控制器（MicroController）或嵌入式控制器（EmbeddedController）。

從美國仙童（Fairchild）公司1974年生產(chǎn)出第一塊單片機(jī)（F8）開始，在短短的幾十年的時(shí)間里，單片機(jī)如同雨后春筍一般，大量涌現(xiàn)出來。GI公司、Rockwell公司、Intel公司、Zilog公司、Motorola公司、NEC公司等世界上幾大計(jì)算機(jī)公司都紛紛推出自己的單片機(jī)系列。根據(jù)單片機(jī)發(fā)展過程中各個(gè)階段的特點(diǎn)，其發(fā)展歷史大概可劃分為以下四個(gè)階段。

第一階段（1974～1976年）：?jiǎn)纹瑱C(jī)的初級(jí)階段。因工藝限制，單片機(jī)采用雙片的形式，而且功能簡(jiǎn)單。例如仙童公司生產(chǎn)的F8單片機(jī)，實(shí)際上只包括了8位CPU、64個(gè)字節(jié)RAM和兩個(gè)并行口。因此，還需要一塊3851（由1KROM，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和2個(gè)并行I/O構(gòu)成）才能組成一臺(tái)完整的計(jì)算機(jī)。

第二階段（1976～1978年）：低性能單片機(jī)階段。單片機(jī)由一塊芯片構(gòu)成，但性能低、品種少。以Intel公司制造的MCS-48系列單片機(jī)為代表，這種單片機(jī)片內(nèi)有8位CPU、并行I/O口、8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、RAM和ROM等，但是不足之處就是沒有串行通訊口，中斷處理比較簡(jiǎn)單，片內(nèi)的RAM和ROM的容量比較小而且其尋址范圍不大于4K。

第三階段（1978年～）：高性能單片機(jī)階段。這個(gè)階段推出的單片機(jī)普遍帶有串行I/O口，多級(jí)中斷處理系統(tǒng)，16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，片內(nèi)ROM、RAM容量加大，且尋址范圍可達(dá)64K字節(jié)，有的還內(nèi)置有A/D轉(zhuǎn)換器。這類單片機(jī)的代表是Intel公司的MCS 51系列、Motorola公司的6810和Zilog公司的Z8等。由于這類單片機(jī)的性能價(jià)格比高，所以至今仍被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，是目前應(yīng)用量較多的單片機(jī)。

第四階段（1982年～）：8位單片機(jī)的鞏固發(fā)展以及16位單片機(jī)、32位單片機(jī)推出階段。此階段的主要特征是一方面發(fā)展16位單片機(jī)、32位單片機(jī)及專用型單片機(jī)；另一方面不斷完善高檔8位單片機(jī)，改善其結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)各種不同領(lǐng)域的應(yīng)用需要。

自從20世紀(jì)70年代單片機(jī)誕生以來，隨著制造工藝的不斷提高，發(fā)展十分迅速，目前單片機(jī)型號(hào)有上千個(gè)。從各種新型單片機(jī)的性能上看，單片機(jī)正朝著面向多層次用戶的多品種、多規(guī)格的方向發(fā)展，各個(gè)公司根據(jù)自身特點(diǎn)和市場(chǎng)需要開發(fā)出各種類型的單片機(jī)。