單片機由來及發(fā)展論文

單片機那些事單片機那些事經過一段時間學習，我們對單片機的發(fā)展已有了初步的認識。1946年電子數字計算機誕生，在此后漫長的歷史進程中，計算機始終是供養(yǎng)在特殊的機房中，實現(xiàn)數值計算的大型昂貴設備。直到20世紀70年代，微處理器的出現(xiàn)，計算機才出現(xiàn)了歷史性的變化。以微處理器為核心的微型計算機以其小型、價廉、高可靠性等優(yōu)勢，迅速走出機房。他們將微型機嵌入到一個對象體系中，實現(xiàn)了對象體系的智能化控制。為了區(qū)別于原有的通用計算機系統(tǒng)，把嵌入到對象體系中、實現(xiàn)對象體系智能化控制的計算機，稱作嵌入式計算機系統(tǒng)。芯片化是將計算機做在一個芯片上，從而開創(chuàng)了嵌入式系統(tǒng)獨立發(fā)展的單片機時代。單片機又稱單片微控制器，它不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。概括地講，一塊芯片就成了一臺計算機，它體積小、質量輕、價格便宜，為學習、應用和開發(fā)提供了便利條件。單片機誕生于20世紀70年代末，經歷了SCM、MCU、SOC三大階段。開篇陳詞：隨著社會經濟的快速發(fā)展，科學技術勢如破竹，人們利用超乎自然的想象力與創(chuàng)造力多次進行研究，發(fā)開出一系列神奇的科學技術產5.凌陽公司全球第一大消費性芯片設計公司，也是全球第12大芯片公司，是一家成立于1990年的臺灣公司。專攻數字影音娛樂芯片設計與系統(tǒng)整合方案，掌握IC電路設計及應用軟件設計技術，自主研發(fā)，以“全客戶委托設計模式”向客戶提供完善的產品及服務，使產品具有少量多樣及難以立即替代的特性。公司運用次微米技術、多媒體影音、單晶片微處理器、數字信號處理器(DSP)等核心技術，發(fā)展出多樣化的產品線。

6.義隆公司義隆電子股份有限公司(ElanMicroelectronicsCorp)，是亞太區(qū)著名的IC設計公司，創(chuàng)立于1994年5月，全球的營運總部在臺灣新竹科學園區(qū)，并分別在亞、美等二大洲都有布建綿密的行銷及技術中心。目前資本額已擴充至新臺幣36.17億，并于2001年9月股票在臺灣集中市場掛牌上市，線為止在臺灣的臺南成立芯片設計中心，深圳、上海、香港、美國等地，都分別有營業(yè)據點以及設計中心，產品銷售橫跨歐、亞和美洲等地。7.東芝公司東芝（TOSHIBA）是日本最大的半導體制造商，亦是第二大綜合電機制造商，隸屬于三井集團旗下。從1875年開創(chuàng)至今，已經走過了140年的漫長歷程。總部位于日本東京港區(qū)芝浦一丁目1番1號，年營業(yè)額達到439901百萬日元（2010年）。擁有員工199000人（2010年）。業(yè)務領域包括數碼產品、電子元器件、社會基礎設備、家電等。20世紀80年代以來，東芝從一個以家用電器、重型電機為主體的企業(yè)，轉變?yōu)榘ㄍㄓ?、電子在內的綜合電子電器企業(yè)。進入90年代，東芝在數字技術、移動通信技術和網絡技術等領域取得了飛速發(fā)展，成功從家電行業(yè)的巨人轉變?yōu)镮T行業(yè)的先鋒。

8.富士通公司

FujitsuLimited，日本跨國公司，日本最大的電子計算機制造廠家之一。總部在神奈川縣川崎市。富士通是日本排名第一的IT廠商，全球第四大IT服務公司，全球前五大服務器和PC機生產商，曾經是世界第二大企業(yè)用硬盤驅動器的制造商（硬盤業(yè)務于2009年第一季度轉移到東芝公司旗下）和第四大移動硬盤制造商，是世界財富500強企業(yè)。富士通擁有32000個產品專利技術，名列美國2005年擁有專利最多的前十位。在DowJonesSustainabilityIndexes和FTSE4GoodIndexSeries指數中表現(xiàn)卓著，2008年富士通連續(xù)第十次在道瓊斯SustainabilityIndexs股指中表現(xiàn)卓越。2013年富士通被美國《財富》雜志評為世界“最受尊敬企業(yè)”。9.Zilog單片機上個世紀80年代Zilog是美國亦是當時世界上最大最有影響力的半導體單片微機制造公司之一，ZiLOG公司由工業(yè)先驅FedericoFaggin和RalphUngermann于1974年共同創(chuàng)立。作為微處理器和微控制器業(yè)界最早設計架構的公司之一，美國ZiLOG公司與Motorola和Intel公司并稱為“單片機之父”。1998年，TPG(theTexasPacificGroup)收購了ZiLOG公司,根據ZiLOG公司的設計和生產經驗,將市場定位于三個方面:通訊、家庭娛樂和集成控制。目前,ZiLOG公司擁有資料齊全的專有設計資料室,在加州、德州、愛德荷州、華盛頓建立了四個設計中心,在愛德荷州擁有先進的制造工廠,在菲律賓馬尼拉擁有一個檢測工廠,此外,在德州建立了全球用戶服務中心。目前在全球共有27個銷售辦公室,分銷點超過120個。第二環(huán)節(jié)：在扣人心弦的第一環(huán)節(jié)階段，參賽選手乘風破浪，氣勢如虹，自由辯論環(huán)節(jié)將比賽氣氛再次推向高潮，現(xiàn)場氣氛迅速升溫，精彩不停，掌聲不斷。經過第一環(huán)節(jié)我們已經對全球的單片機生產公司有了初步的認識，但這還不夠，現(xiàn)在我們再一次用掌聲來迎接第二環(huán)節(jié)，以各公司主打單片機性能為主題的自由辯論。1.ATMEL公司的AVR單片機(1)AVR單片機是ATMEL在90年代推出的精簡指令集RISC的單片機，跟PIC類似，使用哈佛結構。(2)是內載Flash的單片機，芯片上的Flash存儲器附在用戶的產品中，可隨時編程，再編程，使用戶的產品設計容易，更新?lián)Q代方便。(3)AVR單片機采用增強的RISC結構，使其具有高速處理能力，在一個時鐘周期內可執(zhí)行復雜的指令，每MHz可實現(xiàn)1MIPS的處理能力。(4)AVR單片機工作電壓為2.7~6.0V，可以實現(xiàn)耗電最優(yōu)化。(5)AVR的單片機廣泛應用于計算機外部設備，工業(yè)實時控制、儀器儀表、通訊設備、家用電器、宇航設備等各個領域。

(6)AT91M系列是基于ARM7TDMI嵌入式處理器的ATMEL16/32微處理器系列中的一個新成員該處理器用高密度的16位指令集實現(xiàn)了高效的32位RISC結構且功耗很低。2.MicroChip公司的PIC單片機(1)MicroChip單片機的主要產品是PIC16C系列和17C系列8位單片機。(2)CPU采用RISC結構，分別僅有333558條指令。采用Harvard雙總線結構，運行速度快，低工作電壓，低功耗，較大的輸入輸出直接驅動能力，價格低，一次性編程，小體積。(3)適用于用量大，檔次低，價格敏感的產品。在辦公自動化設備、消費電子產品、電訊通信、智能儀器儀表、汽車電子、金融電子、工業(yè)控制不同領域都有廣泛的應用。(4)PIC系列單片機在世界單片機市場份額排名中逐年提高，發(fā)展非常迅速。3.TI公司的MSP430單片機(1)采用馮-諾依曼架構，通過通用存儲器地址總線與存儲器數據總線將16位RISCCPU、多種外設以及高度靈活的時鐘系統(tǒng)進行完美結合。MSP430能夠為當前與未來的混合信號應用提供很好的解決方案。(2)所有MSP430外設都只需最少量的軟件服務。例如，模數轉換器均具備自動輸入通道掃描功能和硬件啟動轉換觸發(fā)器，一些也帶有DMA數據傳輸機制。這些卓越的硬件特性使我們能夠集中利用CPU資源，實現(xiàn)目標應用所要求特性，而不必花費大量時間用于基本的數據處理。這意味著能以更少的軟件與更低的功耗實現(xiàn)更低成本的系統(tǒng)。(3)主要應用范圍：計量設備、便攜式儀表、智能傳感系統(tǒng)。凌陽公司的16位單片機

(1)臺灣凌陽公司2001年推出的第一代單片機，具有高速度、低價、可靠、實用、體積小、功耗低和簡單易學等特點。(2)像SPCE061A型單片機內嵌32K字閃存Flash，處理速度高，尤其適用于數字語音播報和識別等應用領域，是數字語音識別與語音信號處理的理想產品，得到了廣泛的應用。(3)凌陽SPMC75系列單片機是凌陽科技開發(fā)的具自主知識產權的16位微控制器，SPMC75系列單片機集成了能產生變頻電機驅動的PWM發(fā)生器、多功能捕獲比較模塊、BLDC電機驅動專用位置偵測接口、兩相增量編碼器接口等硬件模塊，以及多功能I/O口、同步和異步串行口、ADC、定時計數器等功能模塊，利用這些硬件模塊支持，SPMC75可以完成諸如家電用變頻驅動器、標準工業(yè)變頻驅動器、多環(huán)伺服驅動系統(tǒng)等復雜應用。

5.義隆公司的EM78系列OTP型單片機(1)臺灣義隆電子股份有限公司生產，直接替換PIC16CXX，管腳兼容，功能更強，程序可用專業(yè)轉換軟件轉換。(2)適用范圍：家電產品、IC卡終端產品（水表電表、煤氣表）、保密系統(tǒng)（軟件狗、報警器、監(jiān)控器）、遙控器、儀表儀器,通信產品（多功能電話、交換機、密碼鎖）、電子醫(yī)療器械等。6.東芝公司系列單片機(1)東芝單片機門類齊全，4位機在家電領域有很大市場，8位機主要有870系列，90系列，該類單片機允許使用慢模式，采用32K時鐘時功耗降至10UA數量級。(2)東芝的32位單片機采用MIPS3000ARISC的CPU結構,面向VCD,數字相機,圖像處理等市場。

7.富士通單片機(1)富士通也有8位，16位和32位單片機,但是8位機使用的是16位的CPU內核，也就是說8位機與16位機指令相同，使得開發(fā)比較容易。8位機有名是MB8900系列，16位機有MB90系列。(2)富士通注重服務大公司，大客戶，幫助大客戶開發(fā)產品。

8.Zilog單片機Z8單片機是Zilog公司的產品，采用多累加器結構，有較強的中斷處理能力，開發(fā)工具價廉物美，Z8單片機以低價位面向低端應用。9.Motorola公司系列單片機(1)Motorola是世界上最大的單片機廠商。(2)從M6800開始,開發(fā)了廣泛的品種,4位,8位,16位32位的單片機都能生產,其中典型的代表有:8位機M6805,M68HC05系列,8位增強型M68HC11,M68HC12,16位機M68HC16,32位機M683XX.(3)Motorola單片機的特點之一是在同樣的速度下所用的時鐘頻率較Intel類單片機低得多,因而使得高頻噪聲低,抗干擾能力強,更適合于工控領域及惡劣的環(huán)境。結語：通過本次單片機知識辯論賽，不僅鍛煉了同學們的辯論能力和合作能力，而且考察了掌握知識深度能力，還提高了同學們的思維反應速度與溝通技巧，增強了學生語言組織能力和應變能力。通過辯論賽這一良好的溝通平臺，展示了同學們辯論場上的非凡風采。下面由我來對今天的辯論主題單片機家族那些事作簡要總結。單片機發(fā)展的趨勢：（1）CMOS化。近年由于CHMOS技術的進步，大大地促進了單片機的CMOS化。CMOS芯片除了低功耗特性之外，還具有功耗的可控性，使單片機可以工作在功耗精細管理狀態(tài)。這也是今后以80C51取代8051為標準MCU芯片的原因。因為單片機芯片多數是采用CMOS（金屬柵氧化物）半導體工藝生產。CMOS電路的特點是低功耗、高密度、低速度、低價格。（2）低功耗化。單片機的功耗現(xiàn)已可以做到1uA以下，使用電壓在3~6V之間，完全適應電池工作。低功耗化的效應不僅是功耗低，而且?guī)砹水a品的高可靠性、高抗干擾能力以及產品的便攜化。（3）低電壓化。幾乎所有的單片機都有WAIT、STOP等省電運行方式。允許使用的電壓范圍越來越寬，一般在3~6V范圍內工作。低電壓供電的單片機電源下限已可達1~2V。目前0.8V供電的單片機已經問世。（4）低噪聲與高可靠性。為提高單片機的抗電磁干擾能力，使產品能適應惡劣的工作環(huán)境，滿足電磁兼容性方面更高標準的要求，各單片廠家在單片機內部電路中都采用了新的技術措施。（5）高性能化。主要是指進一步改進CPU的性能，加快指令運算的速度和提高系統(tǒng)控制的可靠性。采用精簡指令集（RISC）結構和流水線技術，可以大幅度提高運行速度。現(xiàn)指令速度最高者已達100MIPS，并加強了位處理功能、中斷和定時控制功能。這類單片機的運算速度比標準的單片機高出10倍以上。由于這類單片機有極高的指令速度，就可以用軟件模擬其I/O功能，由此引入了虛擬外設的新概念。單片機的應用：單片機是計算機技術發(fā)展史上的一個重要里程碑，它使計算機從海量數值計算用途發(fā)展中發(fā)現(xiàn)并發(fā)展了另一重要用途——智能化控制用途。它集成度高、體積小、功能強、速度快、功耗低、抗干擾能力強、使用方便、性價比高、可靠性高、容易產品化。在很多行業(yè)中得到了廣泛應用。(1)在智能儀器儀表上的應用。單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應用于儀器儀表中，結合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數字電路更加強大，例如精密的測量設備（功率計，示波器，各種分析儀）。(2)在工業(yè)控制中的應用。用單片機可以構成形式多樣的控制系統(tǒng)、數據采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網構成二級控制系統(tǒng)等。(3)在家用電器中的應用。可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯褒、洗衣機、電冰箱、空調機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備，五花八門，無所不在。(4