1.1 什么叫單片機

一臺能夠工作的PC（個人計算機）至少需要的部件有：CPU（中央處理器，負責運算與控制）、RAM（隨機存儲器用于數據存儲）、ROM（只讀存儲器，用于程序存儲）、輸入/輸出設備（如鍵盤、鼠標、顯示器、打印機等）。這些部件被分成若干芯片，安裝在一塊印制電路板上，便組成了個人計算機。而在單片機中，是將計算機主板的一部分功能部件進行剪裁后，把余下的功能部件集成到一塊芯片上，因此這個芯片具有PC的屬性，稱為單片微型計算機或單芯片計算機，簡稱單片機。

單片機是在一塊半導體硅片上集成了控制器、運算器、存儲器和各種輸入/輸出接口的集成芯片（如圖1-1所示）。在一些高性能單片機中除了上述部件外，還集成了A/D、D/A、PCA/PWM等部件。

圖1-1 8051單片機結構框圖

單片機主要應用于測控領域，用于實現各種測量與控制。為了突出其控制特性，國內外大多數人把單片機稱為微控制器（Micro Controller Unit，MCU）。由于單片機在各系統應用中處于系統核心，并嵌入其中，因此通常又把單片機稱為嵌入式控制器（Embedded Micro Controller Unit，EMCU）。而國內的大多數工程技術人員則比較習慣地采用“單片機”這個名稱。

單片機價格不高，體積也不大，一般封裝40個引腳。功能多的引腳也比較多，有的多達幾十或上百個引腳；功能少的只有十幾個引腳，最少的只有8個引腳。這對面向實際應用的單片機非常有利，使得不同性能的產品可以根據需要選擇不同的單片機。比如，在實際應用中，人們都喜歡使用高性能的計算機，但如果只是控制一個電冰箱溫度時就沒必要用高性能的計算機，用一個8引腳的單片機就足夠了。所以，實際應用的關鍵要視功能是否夠用，是否有很高的性價比。這就是8051單片機推出30多年來依然沒有被淘汰，而且還在不斷發展的重要原因。