简述单片机的基本概念及其特点
简述单片机的基本概念及其特点

一、单片机的基本概念

单片机又名微控制器,是将微型计算机中的中央处理(CPU) 、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)及I/O口电路等主要部件,以及连接它们的总线集成在一块芯片上所构成的智能控制器件。

单片机最小系统:单片机本身只是一块芯片,它并不能集成微型计算机的全部电路,因此需要加上时钟、复位电路等,才能构成单片机最小应用系统;若最小系统资源不足时,还需扩展外围电路和外围芯片等,从而构成能满足应用要求的单片机系统。

单片机应用系统:为实际的控制应用而设计的,该系统与控制对象结合在一起,是满足嵌人式对象要求的全部电路系统。它在单片机的基础上配置了前 / 后向通道接口电路、人机交互通道接口电路、串行通信接口等面向对象的接口电路。此外,单片机最小系统和单片机应用系统都是软硬件结合的系统,缺一不可。

二、单片机的主要特点

单片机作为微型计算机的一种, 有着很多特别的性能,主要包括以下几个方面:

1、体积小,高集成度,高可靠性:单片机把各功能部件集成在一个芯片上,集成度很高,内部采用总线结构,减少了各芯片之间的连线,大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。芯片本身是按工业测控环境要求设计的,内部布线很短,对于强磁场环境易于采取屏蔽措施,适合在恶劣环境下工作。

2、控制性能强:单片机实时控制功能特别强,其CPU可以对1/O端口直接进行操作,位操作能力更是其它计算机无法比拟的。近期推出的单片机产品,内部集成有高速1/O口、ADC、 PWM、WDT等部件,具有丰富的控制功能。

3、低电压,低功耗,易于产品化:单片机可以低至2.2V电压以下运行,有的已能在1.2V或0.9V下工作,工作电流仅为数百微安,功耗降至为μA级,一颗纽扣电池就可作为电源较为长期的使用。单片机芯片处类繁多,实际应用中可以根据应用需求进行匹配选择,产品封装多元化和低电压低功耗等特点使得非常容易应用于实际产品。

4、易于扩展:单片机片内具有微型计算机正常运行所必需的部件。在芯片的外部, 有许多供单片机家统扩展用的三总线及并行、申行输入/输出管脚,能够容易扩展存储器,并行1/O口,A /D和D/A,PWM接口等,构成各种规模的单片机应用系统。

5、性价比高:单片机硬件结构简单、开发周期短、控制功能强、可靠性高、运行速度和放率高,具有非常强的性能,另一方面, 由于单片机的广泛使用,因而销量极大,各大公司的商业竞争更使其价格十分低康。因此,在达到同样性能的条件下,用单片机开发的技控制系统比用其它类型的微型计算机开发的控制系统价格更便宜。

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