摘要 如今,單片機的技術日臻成熟,單片機的主要應用領域也由于單片機有著許多優點,使其應用廣泛,幾乎到了無孔不入的地步,密切關聯著人們生活的每個角落。本文旨在講解單片機應用和幾種單片機芯片介紹,并對八位單片機的學習進行了闡述。
　　　　
　　1 單片機介紹
　　單片機是一種集成的電路芯片,它采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計時器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的計算機系統。
　　2 單片機應用領域
　　隨著單片機應用的推廣,微控制技術將不斷發展完善。單片機的應用領域總結起來可以歸為如下幾種[1]:
　　1)在智能儀器儀表上的應用。采用單片機的智能化儀表大大提升了儀表的檔次,強化了功能。如數據處理和存儲、故障診斷、聯網集控等;
　　2)在工業控制中的應用。工業自動化控制是最早采用單片機控制的領域之一。如各種測控系統、過程控制、機電一體化、PLC等。在化工、建筑、冶金等各種工業領域都要用到單片機控制;
　　3)在家用電器中的應用。各種家用電器普遍采用單片機智能化控制代替傳統的電子線路控制,升級換代,提高檔次。如洗衣機、空調、電視機、錄像機、微波爐、電冰箱、電飯煲以及各種視聽設備等;
　　4)在計算機網絡和通信領域中的應用。現代的單片機普遍具備通信接口,可以很方便地與計算機進行數據通信,為在計算機網絡和通信設備間的應用提供了極好的物質條件。而且現在的通信設備基本上都實現了單片機智能控制,從手機、電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話,集群移動通信,無線電對講機等;
　　5)單片機在醫用設備領域中的應用。單片機在醫用設備中的用途亦相當廣泛,例如,醫用呼吸機,各種分析儀,監護儀,超聲診斷設備及病床呼叫系統等等。
　　6)在各種大型電器中的模塊化應用。某些專用單片機設計用于實現特定功能,從而在各種電路中進行模塊化應用,而不要求使用人員了解其內部結構。如音樂集成單片機,看似簡單的功能,微縮在純電子芯片中(有別于磁帶機的原理),就需要復雜的類似于計算機的原理。如音樂信號以數字的形式存于存儲器中(類似于ROM),由微控制器讀出,轉化為模擬音樂電信號(類似于聲卡)。
　　7)單片機在汽車設備領域中的應用。單片機在汽車電子中的應用也非常廣泛,例如,汽車中的發動機控制器,基于CAN總線的汽車發動機智能電子控制器,GPS導航系統,abs防抱死系統,制動系統等等。
　　此外,單片機在工商、金融、科研、教育和國防航空航天等領域都有著十分廣泛的用途。
　　3 常見單片機芯片簡介
　　1) STC單片機技術。STC公司的單片機主要是基于8051內核,是新一代增強型單片機,指令代碼完全兼容傳統8051,速度快8~12倍,帶ADC,4路PWM,雙串口,有全球唯一ID號,加密性好,抗干擾強;
　　2)PIC單片機。它是MICROCHIP公司的產品,其突出的特點是體積小、功耗低、精簡指令集、抗干擾性好、可靠性高、有較強的模擬接口、代碼保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存儲器的芯片[2]。
　　3)EMC單片機。是臺灣義隆公司的產品,有很大一部分與PIC 8位單片機兼容,且相兼容產品的資源相對比PIC的多,價格便宜,有很多系列可選,但抗干擾較差。
　　4)51單片機
　　(1)ATMEL單片機。ATMEl公司的8位單片機有AT89、AT90兩個系列,AT89系列是8位Flash單片機,與8051系列單片機相兼容,靜態時鐘模式;AT90系列單片機是增強RISC結構、全靜態工作方式、內載在線可編程Flash的單片機,也叫單片機;(2)PHLIPIS 51PLC系列單片機。PHILIPS公司的單片機是基于80C51內核的單片機,嵌入了掉電檢測、模擬以及片內RC振蕩器等功能,這使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的應用設計中可以滿足多方面的性能要求;(3)TI公司單片機。德州儀器提供了TMS370和MSP430兩大系列通用單片機.TMS370系列單片機是8位CMOS單片機,具有多種存儲模式、多種外圍接口模式,適用于復雜的實時控制場合;MSP430系列單片機是一種超低功耗、功能集成度較高的16位低功耗單片機,特別適用于要求功耗低的場合
　　5)HOLTEK單片機。臺灣盛揚半導體的單片機,價格便宜,種類較多,但抗干擾較差,適用于消費類產品;
　　6)松翰單片機(SONIX)。SONIX是臺灣松翰公司的單片機,大多為8位機,有一部分與PIC 8位單片機兼容,價格便宜,系統時鐘分頻可選項較多,有PMW ADC 內振 內部雜訊濾波。缺點RAM空間過小,抗干擾較好;
　　4 八位單片機學習感想
　　通過對MCS-51、EMC系列、HT系列、PIC系列等八位單片機的學習與應用,對8位微處理器的特點有了較深的認識。
　　首先,是8位單片機的程序執行方式都為直線形式,內核相同;其次,為指令,如用匯編可分為集中指令集和精簡指令集。無論是集中指令或是精簡指令,其指令使用方法與其特色大同小異。都是數據傳送、對I/O口操作、設置功能寄存器、數據計算、數據比較等等。如用C語言編程,各單片機以C為標準,只有部分特殊寄存器名稱有所不同;其余都相同。
　　各類8位單片機的不同之處是其附帶的各種功能有所不同。如MSC-51帶通信串口,EMC78P458帶AD轉換、PWM輸出,HT帶內部RC等等。
　　對新的8位單片機,只要了解一下其內部資源和其控制指令,即可開始應用。一般2~3天就可上手,多則5天。在學習以前未使用過的單片機,一定要了解該種單片機的特殊性,以免跟其它單片機混雜而導致錯誤。
　　5 結論
　　在單片機的應用中,一定要先弄清楚電路的原理,然后再此基礎上來設計程序,優化程序,最終實現功能。總結起來學習單片機的簡單思路是:學好C語言,掌握單片機各功能的原理,看懂別人的程序,自己動手實踐,哪怕只是仿真,不斷的學習與改進。