微型計(jì)算機(jī)即單片機(jī)，但最早出現(xiàn)的單片機(jī)是一位的，1976年Intel公司推出了8位的MCS-48系列單片機(jī)，它以體積小、控制功能全、價(jià)格低等特點(diǎn)，贏得了廣泛的應(yīng)用和好評(píng)，為單片機(jī)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，成為單片機(jī)發(fā)展史上一個(gè)重要階段，其后，在MCS-48成功的刺激下，許多半導(dǎo)體芯片在生產(chǎn)廠商競(jìng)相研制和發(fā)展自己的單片機(jī)系列。到80年代末，世界各地已相繼研制出大約50個(gè)系列300多個(gè)品

種的單片機(jī)產(chǎn)品，其中包括Motorola公司的6801，6802，Zilog公司的Z-8系列，Rockwell公司的6501，6502等，此外，日本的NEC公司，日立公司等也不甘落后，相繼推出了各自的單片機(jī)品種。盡管目前單片機(jī)的品種很多，但是我過(guò)使用最多的是Intel公司的MCS-51單片機(jī)系列。MCS-51系列是在MCS-48的基礎(chǔ)上于20世紀(jì)80年代初發(fā)展起來(lái)的，雖然它是8位的單片機(jī)，但其功能較MCS-48有很大的增強(qiáng)。此外，它還具有品種全，兼容性強(qiáng)，軟硬件資料豐富等特點(diǎn)，因此應(yīng)用愈加廣泛，成為比MCS-48更重要的單片機(jī)品種，直到現(xiàn)在，MCS-51仍不失為單片機(jī)的主流系列。     繼8位單片機(jī)之后，又出現(xiàn)了16位單片機(jī)，1983年Intel公司推出的MCS-96系列單片機(jī)就是其中的典型代表。與MCS-51相比，MCS-96不但字長(zhǎng)增加一倍，而且在其他性能方面也有很大的提高，特別是芯片內(nèi)還增加了一個(gè)4路或8路的10位A/D轉(zhuǎn)換器，使其具有A/D轉(zhuǎn)換的功能。縱觀單片機(jī)近30年的發(fā)展歷程，單片機(jī)今后將向多功能、高性能、高速度、低電壓、低功耗、低價(jià)格、外圍電路簡(jiǎn)單化以及片內(nèi)存儲(chǔ)器容量增加的方向發(fā)展。但其位數(shù)不一定會(huì)繼續(xù)增加，盡管現(xiàn)在已經(jīng)有了32位單片機(jī)，但使用的并不多�？梢灶A(yù)言，今后的單片機(jī)將是功能更強(qiáng)，集成度和可靠性更高而功耗更低，以及使用更方便等特點(diǎn)。此外，專用化也是單片機(jī)的一個(gè)發(fā)展方向，針對(duì)單一用途的專用單片機(jī)將會(huì)越來(lái)越多。 2.1.4   單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域

    現(xiàn)在單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)很廣泛，下面我們就一些典型方面進(jìn)行介

紹。  1. 工業(yè)自動(dòng)化方面     自動(dòng)化能使工業(yè)系統(tǒng)處于最佳狀態(tài)，提高經(jīng)濟(jì)效益，改善產(chǎn)品質(zhì)量和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，自動(dòng)化技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、電力、石油、化工、紡織、食品等輕重工業(yè)領(lǐng)域中，而在工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)中，無(wú)論是過(guò)程控制技術(shù)，數(shù)據(jù)采集和測(cè)控技術(shù)，還是生產(chǎn)線上的機(jī)器人技術(shù)，都需要要有單片機(jī)的參與。     在工業(yè)自動(dòng)化的領(lǐng)域中，機(jī)電一體化技術(shù)將發(fā)揮愈來(lái)愈重要的作用，在這種集機(jī)械、微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的綜合技術(shù)中，單片機(jī)將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。  2. 儀器儀表方面     現(xiàn)在儀器儀表的自動(dòng)化和智能化要求越來(lái)越高，對(duì)此最好使用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而單片機(jī)的使用又將加速儀器儀表向數(shù)字化，智能化，多功能化和柔性化方向發(fā)展。     此外，單片機(jī)的使用還有助于提高儀器儀表的精度和準(zhǔn)確度，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、減小體積及重量而易于攜帶和使用，并具有降低成本，增強(qiáng)抗干擾的能力，便于增加顯示、報(bào)警和自診斷等功能。  3. 家用電器方面

    當(dāng)前，家用電器產(chǎn)品的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)是不斷提高其智能化程度，而家電智能化的進(jìn)一步提高就需要有單片機(jī)的參與，所以生產(chǎn)廠家常標(biāo)榜“電腦控制”以提高其產(chǎn)品的檔次，例如洗衣機(jī)，電冰箱，空調(diào)機(jī)，微波爐，電視機(jī)和音像視頻設(shè)備等，這里說(shuō)的電腦實(shí)際上就

是單片機(jī)。智能化家用電器將給我們帶來(lái)更大的舒適和方便，進(jìn)一步改善我們的生活質(zhì)量，把我們的生活變的更加豐富多彩。  4. 信息和通信產(chǎn)品方面     信息和通信產(chǎn)品的自動(dòng)化和智能化程度很高，這當(dāng)然離不開(kāi)單片機(jī)的參與，例如計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備和自動(dòng)化辦公設(shè)備中，都有單片機(jī)在其中發(fā)揮著作用。  5. 軍事裝備方面     科技強(qiáng)軍、國(guó)防現(xiàn)代化離不開(kāi)計(jì)算機(jī)，在現(xiàn)代化的飛機(jī)、軍艦、坦克、大炮、導(dǎo)彈火箭和雷達(dá)等各種軍用裝備上，都有單片機(jī)深入其中。 2.1.5  單片機(jī)的生產(chǎn)廠家和機(jī)型    Intel(美國(guó)英特爾) 公司：MCS-48，MCS-51系列。    Microchip（美國(guó)微晶）公司：PICI6XX，PIC54CXX系列。    Zilog(美國(guó)齊洛落)公司：ZS系列及SUPER8    Fairchild（美國(guó)仙童）公司：FS系列和3870系列                Motorola（美國(guó)摩托羅拉）公司：6801系列和6805系列    Rockwell（美國(guó)洛克威爾）公司：6500/1系列    TI（美國(guó)德克薩斯儀器）公司：TMS700    NS（美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體）公司：NS8070    RCA（美國(guó)無(wú)線電）公司：CDP1800系列    Panasonic（日本松下）公司：MN101C系列    NEC（日本電氣）公司：Ucom87,uPD7800系列

   Hitachi（日本日立）公司：HD6301，HD6305，HD63L05系列；    ATMEL公司：AT89C51系列    PHILIPS：87LPC系列    Cygnal：C8051F0系列 2.2   MCS-51 系列單片機(jī)介紹      2.2.1 80C51 芯片介紹       MCS-51的原生產(chǎn)廠商是Intel公司，最早推出80C51芯片的也是Intel公司，并且作為MCS-51的一部分，按原MCS-51芯片的規(guī)則命名，例如80C31、80C51、87C51和89C51，這樣我們就能很容易地認(rèn)識(shí)80C51的系列芯片。     但是后來(lái)愈來(lái)愈多的廠商生產(chǎn)80C51的系列芯片，例如PHILIPS，ATMEL，LG，華邦等公司。這些芯片都是以80C51為核心并且與MCS-51芯片兼容，但它們又各具特點(diǎn)。然而由于生產(chǎn)廠家多，芯片的類型也很多，使芯片的命名無(wú)法再遵循統(tǒng)一的規(guī)律，造成我們辨認(rèn)上的困難。例如PHILIPS公司生產(chǎn)的80C51系列芯片名稱分別為：80CXXX（ROM Less型），83CXXX（Mask ROM型）；Siemens公司命名為C500系列，芯片型號(hào)以”C5“打頭；而華邦公司則命名為W77C51系列和W78C51系列等等。

    新一代80C51的兼容芯片，還在芯片中增加了一些外部接口功能單元，例如數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，可編程計(jì)數(shù)器陣列，監(jiān)視定時(shí)器，高速I/O口，計(jì)數(shù)器的俘獲/比較邏輯等，有些還在總線結(jié)構(gòu)上也做了重大改進(jìn)，出現(xiàn)了廉價(jià)的非總線型單片機(jī)芯片......。所有這些使新一代的

兼容芯片已遠(yuǎn)非原來(lái)意義上的80C51了。 目前這些80C51的兼容芯片已開(kāi)始在我國(guó)使用，其中尤以 PHILIPS公司的同名芯片80C51及其派生產(chǎn)品最受歡迎，而ATMEL公司的閃速存儲(chǔ)器型單片機(jī)芯片AT89C51等更是后來(lái)居上，大有取代傳統(tǒng)EPROM型芯片之勢(shì)。 2.2.2 80C51與8051的比較    首先，與8051兼容是對(duì)80C51芯片的最基本要求，以確保8位單片機(jī)MCS-51系列的繼續(xù)發(fā)展，兼容應(yīng)包括指令，引腳信號(hào)，總線等多個(gè)方面，指令兼容能保證兩者之間不存在指令障礙以維持軟件的可移植性，而引腳信號(hào)和封裝以及總線的兼容則確保兩者在系統(tǒng)擴(kuò)展和接口方面的一致性，有利于系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。     80C51的最大改進(jìn)是在芯片的半導(dǎo)體工藝上，早期的MCS-51系列芯片采用HMOS工藝，即高密度短溝道MOS工藝，，而80C51芯片則采用CHMOS工藝，即互補(bǔ)金屬氧化物HMOS工藝。CHMOS是CMOS和HMOS的結(jié)合，除保持了HMOS高速度和高密度的特點(diǎn)之外，還具有CMOS低功耗的特點(diǎn)。例如8051芯片的功耗為630mW,而80C51的功耗只有120mW，這樣低功耗，有一粒紐扣電池就可以工作。低功耗對(duì)單片機(jī)在便攜式、手提式或野外的儀器儀表設(shè)備上使用十分有利。     80C51在功能增強(qiáng)方面也做了許多工作。首先，為進(jìn)一步降低功耗，80C51芯片增加了待機(jī)和掉電保護(hù)兩種工作方式，以保證單片機(jī)在掉電情況下，能以最低的消耗電流維持。

    此外，在80C51系列芯片中，內(nèi)部程序存儲(chǔ)器除了ROM型和EPROM