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关于单片机的原理及其接口技术

时间: 2023-04-05 12:47:27


什么是单片机?

首先,我们了解一下什么是单片机以及计算机的原理和发展。

计算机的发展:1946年2月14日,世界上第一台电脑ENIAC在美国宾西法尼亚大学诞生,

是美国人莫克利(JohnW.Mauchly)和艾克特(J.PresperEckert)发明的,主要是由大量的电子管组成,主要用于科学计算。


主要特点:

1、它以电子管作为元器件,所以又被称为电子管计算机。

2、它是个庞然大物,用了18000个电子管,占地150平方米,足有两间房子大,重达30吨,耗电功率约150千瓦,每秒钟可进行5000次运算。

3、由于它使用的电子管体积很大,耗电量大,易发热,因而工作的时间不能太长。

4、使用机器语言,没有系统软件。

5、采用磁鼓、小磁芯作为储存器,存储空间有限。

6、输入/输出设备简单,采用穿孔纸带或卡片。

7、主要用于科学计算,当时美国国防部用它来进行弹道计算。

第二代计算机采用的主要元件是晶体管,称为晶体管计算机。计算机软件有了较大发展,程序语言也出现了Fortran,Cobol计算机高级语言,采用了监控程序,这是操作系统的雏形。


第三代计算机即第三代集成电路计算机 (1964-1971)。特征是以中小规模集成电路(每片上集成一千个逻辑门以内)(西文写作SSI、MSI)来构成计算机的主要功能部件;主存储器采用半导体存储器。运算速度可达每秒几十万次至几百万次基本运算。在软件方面,操作系统日趋完善。


第四代计算机是指从1970年以后采用大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)为主要电子器件制成的计算机。例如80386微处理器,在面积约为10mm X l0mm的单个芯片上,可以集成大约32万个晶体管。

第四代计算机的另一个重要分支是以大规模、超大规模集成电路为基础发展起来的微处理器和微型计算机。


第五代计算机 智能计算机

将信息采集、存储、处理、通信同人工智能结合在一起的智能计算机系统。主要面向知识处理,具有形式化推理、联想和理解的能力,能够帮助人们进行判断、决策、开拓未知领域和获取新的知识。

所谓的微型计算机就是电子计算机的一种,以微处理器为基础,配以内存储器及输入输出(I/O)接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机。

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括地讲,一块芯片就成了一台计算机。在一片集成电路芯片上集成中央处理器(CPU),存储器(ROM/RAM),I/O接口电路,从而构成了单芯片微型计算机,简称单片机。常用英文字母的缩写MCU表示单片机。