单片机是什么?_百度知道
单片机是什么?
单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域的广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的32位300M的高速单片机。 如果帮到你，请记得采纳，O(∩_∩)O谢谢
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单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器...
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PIC单片机是什么？
PIC单片机(Peripheral Interface Controller)是一种用来开发的去控制外围设备的集成电路(IC)。一种具有分散作用(多任务)功能的CPU。与人类相比，大脑就是CPU，PIC 共享的部分相当于人的神经系统。
PIC 单片机是一个小的计算机
PIC单片机有计算功能和记忆内存像CPU并由软件控制允行。然而，处理能力&存储器容量却很有限，这取决于PIC的类型。但是它们的最高操作频率大约都在20MHz左右，存储器容量用做写程序的大约1K&4K字节。
时钟频率与扫描程序的时间和执行程序指令的时间有关系。但不能仅以时钟频率来判断程序处理能力，它还随处理装置的体系结构改变(1*)。如果是同样的体系结构，时钟频率较高的处理能力会较强。
这里用字来解释程序容量。用一个指令(2*)表示一个字。通常用字节(3*)来表示存储器(4*)容量。一个字节有8位，每位由1或0组成。PIC16F84A单片机 的指令由14位构成。当把1K个子转换成位为：1 x 1,024 x 14 = 14,336位。再转换为字节为：14,336/(8 x 1,024) = 1.75K。在计算存储器的容量时，我们规定 1G 字节 = 1,024M 字节, 1M 字节 = 1,024K 字节, 1K 字节= 1,024 字节. 它们不是以1000为倍数，因为这是用二进制计算的缘故。
1. 计算机的物理结构,包括组织结构、容量、该计算机的CPU、存储器以及输入输出设备间的互连。经常特指CPU的组织结构,包括它的寄存器、标志、总线、算术逻辑部件、指令译码与执行机制以及定时和控制部件。
2. 指出某种操作并标识其操作数(如果有操作数的话)的一种语言构造
3. 作为一个单位来操作(运算)的一个二进制字符串,通常比计算机的一个字短。
4. 处理机内的所有可寻址存储空间以及用于执行指令的其它内存储器。
在计算存储器的容量时，我们规定 1G 字节 = 1,024M 字节, 1M 字节 = 1,024K 字节, 1K 字节= 1,024 字节. 它们不是以1000为倍数，因为这是用二进制计算的缘故。
用PIC单片机使电路做的很小巧变得可能。
因为PIC单片机可以把计算部分、内存、输入和输出等都做在一个芯片内。所以她工作起来效率很高、功能也自由定义还可以灵活的适应不同的控制要求，而不必去更换不同的IC。这样电路才有可能做的很小巧。
单片机是由哪几部分组成的?
答：单片机是在一块集成电路芯片上装有CPU和程序存储器、数据存储器、输入/输出接口电路、定时/计数器、中断控制器、模/数转换器、数/模转换器、调制解调器以及其他部件等的系统。视其型号不同，其组成部分各异。
单片机与单板机在组成上各有什么特点?
答：单片机与单板机最大的不同在于系统组成。
单片机是在一块集成电路芯片上集成有CPU、程序存储器、数据存储器、输入/输出接口电路、定时/计数器、中断控制器、模/数转换器、数/模转换器、调制解调器等部件。
单板机是把微型计算机的整个功能体系电路(CPU、ROM、RAM、输入/输出接口电路以及其他辅助电路)全部组装在一块印制电路板上，再用印制电路将各个功能芯片连接起来。
单片机在性能上比单板机有什么优良特性?
答：在硬件规模方面，单片机相当于将一个基本规模的单板机所具有的资源复合在一块芯片上，因此具有相当的规模.
在功能方面，单片机已经超过了单板机的功能.
在指令系统方面，如果将单片机的指令系统与Z80的指令系统相比较，除单片机的数据传送能力较弱一点之外，单片机的指令系统已大大超过Z80.
此外，无论在性价比方面，还是在体积、重量方面相比较，单片机都比单板机优越得多.
单片机具有哪些特点
(1) 片内存储容量越来越大。
(2) 抗干扰性好，可靠性高。
(3) 芯片引线齐全，容易扩展。
(4) 运行速度高，控制功能强。
(5) 单片机内部的数据信息保存时间很长，有的芯片可以达到100年以上。
单片机应用系统有什么特点
答：(1)单片机构成的应用系统可靠性高。
(2)系统配置规范 。
(3)控制功能具有预想性，变动控制方案容易。
(4)具有较高的性价比。
单片机怎样应用
答：简单地说，由于单片机本身就是一个计算机系统。
因此，只要在单片机的外围适当加一些必要的扩展电路及通道接口，就可以构成各种应用系统，如工业控制系统、数据采集系统、自动控制系统、自动测试系统、检测监视系统、智能仪表、功能模块等。
单片机应用系统有几种类别
答:按照单片机系统扩展与系统配置,单片机应用系统可以分为最小应用系统、最小功耗系统、典型应用系统等。
单片机典型应用系统应具备的功能有哪些
答：应具备有用于测控目的的传感器通道，伺服控制通道，以及人机对话系统。
二、单片机硬件知识
MCS-51单片机硬件结构的基本特点是什么?
答：由于MCS-51单片机是在MCS-48的基础上推出的增强型产品。比后者提高了芯片的集成度，性能大为提高，硬件功能大大增加，功能单元的种类数量也得到了扩展。
MCS-51单片机/输出(I/O)是怎样设置的
答：MCS-51单片内部I/O口的数量和种类多而齐全，尤其是它有一个全双工的串行口，更突出了这种单片机的本身特点。该串行口是利用两根I/O口线构成的，由4种工作方式，可通过编程选定。MCS-51有32根I/P口线，而MCS-48只有27根。
单片机的中央处理器由哪几部分组成
答：单片机的中央处理器是单片机内部的核心部件，它决定了单片机的主要功能特性。
中央处理主要由运算部件和控制部件组成。
单片机的ALU有什么功能
答：MCS-51单片机ALU功能十分强，它不仅可对8位位变量进行逻辑&与&、&或&、&异或&循环、求补、清零等基本操作 。
还可以进行加、减、乘、除等基本运算。
单片机的ACC有什么功能
答：单片机运算部件中的累加器ACC是一个8位的累加器 。
从功能上看，它与一般微机的累加器相比没有什么特别之处，但ACC的进位标志CY就是布尔处理器进行位操作的一位累加器。
单片机控制部件由哪几部分组成
答：控制部件是单片机的中枢神经。它包括时钟电路、复位电路、指令寄存器、译码器以及信息传送部件。
单片机控制部件的基本原理是什么
答：单片机的控制部件以主振频率为基准，发出CPU的时序信号，对指令进行译码，然后发出各种控制信号，完成一系列定时控制的微操作，用来控制单片机各部分的运行。其中，有一些控制信号线能够简化应用系统的外围控制逻辑。
什么是单片机CPU的时序
答：单片机执行的每一条指令都可以分解为若干基本的微操作 。而这些微操作在时间上都有极严格的先后次序。这些次序就是计算机的CPU时序。
三、单片机的存储器
单片机的存储器有几种?多存放何种内容和信息
单片机的存储器有程序存储器ROM与数据存储器RAM两种。
这两种存储器在使用上是严格区分的，不得混用。
程序存储器存放程序指令，以及常数，表格等;而数据存储器则存放缓冲数据。
MCS-51单片机存储器的结构有哪几部分?
答：MCS-51单片机存储器的结构共有3部分 ：
一是程序存储器
二是内部数据存储器
三是外部数据存储器
MCS-51单片机的存储器分为哪几类?
答：MCS-51单片机的存储器可分为5类：程序存储器、内部数据存储器、特殊功能寄存器、位地址空间、外部数据存储器。
程序存储器用于存放什么内容?它可寻址的地址空间是多少?
答：程序存储器用于存放编号的程序和表格常数
程序存储器以程序计数器PC作地址指针
由于MCS-51单片机的程序计数器为16位，因此可寻直的地址为64KB。
MCS-51单片机复位后，对系统有何要求?
答：单片机复位后，程序计数器PC的内容为0000H，所以系统必须从0000H单元开始取指令来执行程序。
0000H单元是系统的起始地址，一般在该单元存放一条绝对跳转指令(LJMP)
而用户设计的主程序，则从跳转后的地址开始安放。
MCS-51单片机内部数据存储器是怎样设置的?
答：MCS-51单片机内部有128个字节的数据存储器，内部RAM编址为00H~7FH。
MCS-51对其内部的RAM存储器有很丰富的操作指令，方便了程序设计。AVR单片机_百度百科
AVR单片机是1997年由研发出的增强型内置Flash的(Reduced Instruction Set CPU) 精简指令集高速8位。可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。[1]
1997年，由ATMEL公司挪威设计中心的A先生与V先生利用ATMEL公司的Flash新技术，共同研发出RISC精简指令集的高速8位单片机，简称AVR。[2]
AVR单片机是 Atmel 公司 1997 年推出的 RISC 单片机。RISC（精简指令系统计算机）是相对于CISC（复杂指令系统计算机）而言的。RISC 并非只是简单地去减少指令，而是通过使计算机的结构更加简单合理而提高运算速度的。RISC 优先选取使用频率最高的简单指令，避免复杂指令：并固定指令宽度，减少指令格式和寻址方式的种类，从而缩短指令周期，提高运行速度。由于 AVR 采用了 RISC 的这种结构，使AVR系列单片机都具备了1MIPS/MHz（百万条指令每秒/兆赫兹）的高速处理能力。[3]
早期单片机主要由于工艺及设计水平不高、功耗高和抗干扰性能差等原因，所以采取稳妥方案：即采用较高的分频系数对时钟分频，使得指令周期长，执行速度慢。以后的CMOS单片机虽然采用提高时钟频率和缩小分频系数等措施，但这种状态并未被彻底改观(51以及51兼容)。此间虽有某些精简指令集单片机(RISC)问世，但依然沿袭对时钟分频的作法。
AVR单片机的推出，彻底打破这种旧设计格局，废除了机器周期，抛弃复杂指令计算机(CISC)追求指令完备的做法；采用，以字作为指令长度单位，将内容丰富的操作数与操作码安排在一字之中(指令集中占大多数的单周期指令都是如此)，取指周期短，又可预取指令，实现流水作业，故可高速执行指令。当然这种速度上的升跃，是以高可靠性为其后盾的。
AVR单片机硬件结构采取8位机与16位机的折中策略，即采用局部寄存器存堆(32个寄存器文件)和单体高速输入/输出的方案(即输入捕获寄存器、输出比较匹配寄存器及相应控制逻辑)。提高了指令执行速度(1Mips/MHz)，克服了瓶颈现象，增强了功能；同时又减少了对外设管理的开销，相对简化了硬件结构，降低了成本。故AVR单片机在软/硬件开销、速度、性能和成本诸多方面取得了优化平衡，是高性价比的单片机。
AVR单片机内嵌高质量的程序存储器，擦写方便，支持ISP和IAP，便于产品的调试、开发、生产、更新。内嵌长寿命的可长期保存关键数据，避免断电丢失。片内大容量的RAM不仅能满足一般场合的使用，同时也更有效的支持使用高级语言开发系统程序，并可像那样扩展外部。
AVR单片机的I/O线全部带可设置的上拉电阻、可单独设定为输入/输出、可设定（初始）高阻输入、驱动能力强（可省去功率驱动器件）等特性，使的得I/O口资源灵活、功能强大、可充分利用。
AVR单片机片内具备多种独立的时钟分频器，分别供URAT、I2C、SPI使用。其中与8/16位定时器配合的具有多达10位的预分频器，可通过软件设定分频系数提供多种档次的定时时间。
AVR单片机独有的“以定时器/计数器（单）双向计数形成三角波，再与输出比较匹配寄存器配合，生成占空比可变、频率可变、相位可变方波的设计方法(即脉宽调制输出PWM)更是令人耳目一新。[4]
增强性的高速同/异步串口，具有硬件产生校验码、硬件检测和校验侦错、两级接收缓冲、波特率自动调整定位（接收时）、屏蔽数据帧等功能，提高了通信的可靠性，方便程序编写，更便于组成分布式网络和实现多机通信系统的复杂应用，串口功能大大超过MCS-51/96单片机的串口，加之AVR单片机高速，中断服务时间短，故可实现高通讯。
面向字节的高速硬件串行接口TWI、SPI。TWI与I2C接口，具备ACK信号硬件发送与识别、地址识别、总线仲裁等功能，能实现主/从机的收/发全部4种组合的多机通信。SPI支持主/从机等4种组合的多机通信。
AVR单片机有自动上电、独立的看门狗电路、低电压检测电路BOD，多个复位源(自动上下电复位、外部复位、看门狗复位、BOD复位)，可设置的启动后延时运行程序，增强了嵌入式系统的可靠性。
AVR单片机具有多种，且可宽电压运行（5-2.7V），抗干扰能力强，可降低一般8位机中的软件抗干扰设计工作量和硬件的使用量。[5]
AVR系列单片机的选型
AVR单片机系列齐全,可适用于各种不同场合的要求。
AVR单片机有3个档次：
低档Tiny系列：主要有Tiny11/12/13/15/26/28等；
中档AT90S系列：主要有AT90S15/8535等；(正在淘汰或转型到Mega中)
高档ATmega：主要有ATmega8/16/32/64/128（存储容量为8/16/32/64/128KB）以及ATmega等。
AVR器件引脚从8脚到64脚，还有各种不同封装供选择。[5]
高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位,一直是衡量单片机性能的重要指标，也是单片机占领市场、赖以生存的必要条件。[5]
与其它8-Bit MCU相比，AVR 8-Bit MCU最大的特点是：[5]
，具备1MIPS / MHz的高速运行处理能力；
超功能精简指令集（RISC），具有32个通用工作寄存器，克服了如8051 MCU采用单一ACC进行处理造成的瓶颈现象；
快速的存取寄存器组、单周期指令系统，大大优化了目标代码的大小、执行效率，部分型号FLASH非常大，特别适用于使用高级语言进行开发；
作输出时与PIC的HI/LOW相同，可输出40mA（单一输出），作输入时可设置为三态高阻抗输入或带上拉电阻输入，具备10mA-20mA的能力；
片内集成多种频率的、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能，外围电路更加简单，系统更加稳定可靠；
大部分AVR片上资源丰富：带E2PROM，PWM，RTC，SPI，，TWI，ISP，AD，Analog Comparator，等；
大部分AVR除了有ISP功能外，还有IAP功能，方便升级或销毁应用程序。[2]
⒈型号紧跟的字母，表示电压工作范围。带“V”：1.8-5.5V；若缺省，不带“V”：2.7-5.5V。
例：ATmega48-20AU，不带“V”表示工作电压为2.7-5.5V。
⒉后缀的数字部分，表示支持的最高。
例：ATmega48-20AU，“20”表示可支持最高为20MHZ的系统时钟。
⒊后缀第一（第二）个字母，表示封装。“P”：DIP封装，“A”：，“M”：MLF封装。
例：ATmega48-20AU，“A”表示TQFP封装。
⒋后缀最后一个字母，表示应用级别。“C”：商业级，“I”：工业级（有铅）、“U”工业级（无铅）。
例：ATmega48-20AU，“U”表示无铅工业级。ATmega48-20AI，“I”表示有铅工业级。
USB接口以其数据传输快、连接简单、易于扩展、支持等特点已成为外设与PC通信的主要方式之一。随着的发展，需增加通用的USB接口，以便实现与PC等USB的通信。针对这样的需求，这里采用PHILIPS公司的USB接口器件PDIUSBD12和Atmel公司的AVR系列ATmega8设计一种通用的USB接口模块。该模块可方便为各种嵌入式微处理器增加USB接口，从而实现与USB主机系统的高速通信。
系统硬件设计
该系统模块的控制核心是AVR高速ATmega8。AVR单片机是新一代基于的高速RISC微控制器，具有速度快、价格低、可靠性高，I/O口线驱动能力强和片内集成外设资源丰富等特点，其内部集成有可进行ISP下载编程的Flash，EEPROM、和锁定位。AVR单片机的ISP下载电缆制作简单、成本低廉，还有免费的（例如PonyProg）支持。PDIUSBD12是一款高性价比USB接口器件，完全符合USB1.l规范，易于与各种接口。
系统模块AVR单片机与PDIUSBD12的电路连接如图1所示。
由图1看出，由于AVR具有高速性，可利用I/O端口线以软件方式模拟PDIUSBD12的时序，对其读写。这种方式可根据不同的微处理器速度灵活控制PDIUSBD12的时序和地址，无需译码电路，从而简化硬件设计，降低成本。
由于ATmega8片内集成了UART，SPI，I2C等接口，该接口模块可利用这些接口与其他系统通信，使得该接口模块成为通用的。其系统硬件结构框图如图2所示。
USB固件程序设计
本系统模块的USB固件程序采用符合ANSI C标准的GCC编译器设计，结合分层次的模块化结构，可移植性强，只需稍微修改硬件接口层即可将其移植到别的硬件平台，可重复利用代码。USB固件程序设计是基于和标准的前后台式程序架构。整个同件程序的模块化层次结构如图3所示。首先编写硬件接口层hal.c和PDIUSBD12器件的命令接口层，以供上层模块调用。硬件接口层含有对PDIUSBD12写指令和读写数据的函数，以供上层模块调用。当CPU不同时，只需修改这些函数即可。由于CPU访问PDIUS-BD12与普通一样，只需根据硬件连接关系，在中编写对PDIUSBD12写指令、写读数据的函数，供上层调用即可。实现PDIUSBD12的命令接口层需调用硬件抽象层函数，供上层模块调用。再设计前后台程序及标准设备请求。
性价比：AVR大部分型号的性价比较高，性价比表现突出的型号有：、atmega8、atmega16、atmega169P。
供货方面：通用型号的AVR供货较为稳定，非常规型号的AVR样品及供货仍存在问题。
市场占有率：AVR的市场占有率还是不如PIC与51，但AVR的优点使得AVR的市场占有一直在扩展，AVR的年用量也一直在上涨。
AVR已被广泛用于：
空调控制板
打印机控制板
写用PORTx,读取用PINx
实验时，尽量不要把管脚直接接到GND/VCC,当设定不当，IO口将会输出/灌入 80mA(Vcc=5V)的大电流,导致器件损坏。[6]
作输入时：
1通常要使能内部上拉电阻，悬空(高阻态)将会很容易受干扰。(表面看好像是51的抗干扰能力强，是因为51永远有内部电阻上拉，)
2尽量不要让输入悬空或模拟输入电平接近VCC/2，将会消耗太多的电流，特别是低功耗应用场合------CMOS电路的特点
3读取软件赋予的引脚电平时需要在赋值指令out 和读取指令in 之间有一个时钟周期的间隔，如nop 指令。
4功能模块(中断，定时器)的输入可以是低电平触发，也可以是上升沿触发或下降沿触发。
5用于高阻模拟信号输入，切记不要使能内部上拉电阻，影响精确度。例如ADC数模转换器输入,模拟比较器输入
作输出时：
采用必要的限流措施，例如驱动LED要串入限流电阻
复位时内部上拉电阻将被禁用。如果应用中(例如电机控制)需要严格的电平控制，请使用外接电阻固定电平
作输出的，依然维持状态不变
作输入的，一般无效，但如果使能了第二功能(中断使能)，其输入功能有效。例如 外部中断的唤醒功能。
．电子工程网[引用日期]
．waveshare[引用日期]
．elecfans[引用日期]
．万贯五金机电网[引用日期]
．万贯五金机电网[引用日期]
．百度文库[引用日期]16位单片机与8位单片机区别是什么？
16位单片机与8位单片机区别是什么？
09-09-24 &
几位单片机一般来说是由单片机的数据总线宽度决定的 51是8位的  PIC\AVR\430均是16位的 具体不同的话 我想做运算时最能体现了 比如400+500 这个对8位单片机而言要做2次8位加法运算 并整合（2^8=256 8位单片机数据处理一次最大只能是255）而16位单片机只要一次就可以了  因为2^16=65536  400和500均远远小于这个数
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MCS-51系列单既包括三个基本型80C31、，以及对应的低功耗型号80C31、，因而MCS-51特指Intel的这几种型号。MCS是Intel公司单片机的系列符号。Intel推出有MCS-48、MCS-51、MCS-96系列单片机。在计算机领域，系列机是指同一厂家生产的具有相同系统结构的机器。20世纪80年代中期以后，Intel以专利转让的形式把8051内核给了许多半导体厂家，如AMTEL、PHILIPS、ANANOG DEVICES、DALLAS等。这些厂家生产的芯片是MCS-51系列的兼容产品，准确地说是与MCS-51指令系统兼容的单片机。这些单片机与 8051的系统结构（只要是指令系统）相同，采用CMOS工艺，因而常用80C51系列来称呼所有具有8051指令系统的单片机。他们对8051一般都作了一些扩充，更有特点、功能更强、市场竞争力更强，不应该把他们成为MCS-51系列单片机。MCS只是Intel公司专用的1.部分资源来自网络,经ET电子归类整理,旨在服务电子爱好者并无商业目的,不保证正确性与完整性.2.如果您觉得本站资源对您有用,请告知您的好友,用搜索引擎搜&ET电子&即可.
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总线是8bit,或者16bit最明显的差别就是他们的变量最小单位一个是WORD,一个BYTE.楼下说什么PIC\AVR\430均是16位的.是误人子弟.
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