单片微型计算机简称单片机，由于它的结构及功能均按工业控制要求设计，所以又称单片微控制器。
它是将组成微型计算机所必须的部件（由中央处理器CPU、程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）、输入输出（I/O）接口、定时/计数器、串行口、系统总线等）集成在一个超大规模集成电路芯片上。
只要外加少许电子零件便可以构成一套简易的计算机控制系统，所以又被成为单片微型计算机。
【单片机的特点】
1.体积小、重量轻、功耗低、功能强、性价比高。可嵌入各种设备中组成以之为核心的嵌入式系统。
2.数据大都在单片机内部传送，运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高。
3.结构灵活，易于组成各种微机应用系统。
4.应用广泛，既可用于工业自动化控制等场合，又可用于测量仪器、医疗仪器及家用电器等领域。
【单片机的分类】
按用途可分为通用型和专用型两大类。
1.通用型
内部可开发资源（如存储器、I/O等各种外围功能部件等）可全部提供给用户。
2.专用型
专门针对某些产品的特定用途而制作的。
【单片机的应用】
1.工业检测与控制
主要应用：工业过程控制、智能控制、设备控制、数据采集和传输、测试、测量、监控等。在工业自动化的领域中，机电一体化技术将发挥越来越重要的作用，在这种集机械、微电子和计算机技术为一体的综合技术（如机器人技术）中，单片机发挥着非常重要的作用。
2.仪器仪表
目前对仪器仪表的自动化和智能化要求越来越高。单片机的使用有助于提高仪器仪表的精度和准确度，简化结构，减少体积而易于携带和使用，加速仪器仪表向数字化、智能化、多功能化方向发展。
3.消费类电子产品
例如：洗衣机、电冰箱、空调机、电风扇、电视机、微波炉、加湿机等，嵌入单片机后，功能和性能大大提高，并实现智能化、最优化控制。
4.通信
在调制解调器、各类手机、传真机、程控电话交换机、信息网络及各种通讯设备中，单片机也已经得到广泛应用。
5.武器装备
在现代化的武器装备中，如飞机、军舰、坦克、导弹、鱼雷、制导、智能武器装备、航天飞机导航系统，都有单片机嵌入其中。
6、各种终端及计算机外部设备
计算机网络终端（如银行终端）以及计算机外部设备（如良仆扫描枪、打印机、HJP高拍仪等）中都使用了单片机作为控制器。
7.分布式多机系统
在较复杂多节点的测控系统中，常采用分布式多机系统。一般由若干台功能各异的单片机组成，各自完成特定的任务，它们通过串行通信相互联系、协调工作。在这种系统中，单片机往往作为一个终端机，安装在系统的某些节点上，对现场信息进行实时的测量和控制。
【单片机的发展趋势】
单片机的发展趋势是向大容量、高性能化、外围电路内装化等方面发展。为满足不同用户的要求，各公司竞相推出能满足不同需要的产品。
1.CPU的改进
增加CPU数据总线宽度。例如：各种16位单片机和32位单片机，数据处理能力要优于8位单片机。另外8位单片机内部采用16位数据总线，其数据处理能力明显优于一般8位单片机。
采用双CPU结构，以提高数据处理能力。
2.存储器的发展
片内程序存储器普遍采用闪烁（flash）存储器。可不用外扩展程序存储器，简化系统结构。
加大片内数据存储容量，以满足动态存储的需要。
3.片内I/O的改进
增加并行口驱动能力，以减少外部驱动芯片。有的单片机可以直接输出大电流和高压电，以便能直接驱动LED和VFD（荧光显示器）。
有些单片机设置了一些特殊的串行I/O功能，为构成分布式、网络化系统提供方便条件。
引入数字交叉开关，改变了以往片内外设与外部I/O引脚的固定对应关系。交叉开关是一个大的数字开光网络，可通过编程设置交叉开关控制寄存器，将片内的计数器/定时器、串行口、中断系统、A/D转换器等片内外设灵活配置出现在端口I/O引脚。这就允许用户根据自己的特定应用，将内部外设资源分配给端口I/O引脚。
4.低功耗化
CMOS化，功耗小，配置有等待状态、睡眠状态、关闭状态等工作方式，适用于电池供电的便捷式、手持式的仪器仪表以及其他消费类电子产品。
5.编程及仿真的简单化
目前大多数的单片机都支持程序的在线编程，也称在系统编程（ISP），只需一条ISP并口下载线，就可以把仿真调试通过的程序从PC写入单片机的flash存储器内，省去编程器。某些机型还支持在线应用编程（IAP），可在线升级或销毁单片机的应用程序，省去了仿真器。单片机正在向多功能、高性能、高速度、低电压、低功耗、低价格（几元钱）、外设电路内装化以及片内程序存储器、数据存储器容量不断增大的方向发展。
【微型计算机的基本结构】
微型计算机——由微处理器（CPU）、存储器、输入输出接口（I/O接口）三部分组成，各部分用总线相连。
1.总线（BUS）
总线是连接CPU与各功能部件并进行信息传递的公共通道。总线通常分为三种：数据总线（DB）、地址总线（AB）和控制总线（CB）。
2.输入输出（I/O接口）
由于I/O设备种类繁多，他们在速度、电平、功率、信息形式等很多方面有很大的差别，不能直接与CPU连接，必须经过I/O接口电路解决他们之前的匹配问题。
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【单片机是什么】一台能够工作的计算机要有这样几个部份构成：CPU（进行运算、控制）、RAM（数据存储）、ROM（程序存储）、输入/输出设备（例如：串行口、并行输出口等）。在个人计算机上这些部份被分成若干块芯片，安装一个称之为主板的印刷线路板上。而在单片机中，这些部份，全部被做到一块集成电路芯片中了，所以就称为单片（单芯片）机，而且有一些单片机中除了上述部份外，还集成了其它部份如A/D，D/A等。
天！PC中的CPU一块就要卖几千块钱，这么多东西做在一起，还不得买个天价！再说这块芯片也得非常大了。不，价格并不高，从几元人民币到几十元人民币，体积也不大，一般用40脚封装，当然功能多一些单片机也有引脚比较多的，如68引脚，功能少的只有10多个或20多个引脚，有的甚至只8只引脚。为什么会这样呢？功能有强弱，打个比方，市场上面有的组合音响一套才卖几百块钱，可是有的一台功放机就要卖好几千。另外这种芯片的生产量很大，技术也很成熟，51系列的单片机已经做了十几年，所以价格就低了。既然如此，单片机的功能肯定不强，干吗要学它呢？话不能这样说，实际工作中并不是任何需要计算机的场合都要求计算机有很高的性能，一个控制电冰箱温度的计算机难道要用Intel的i7？应用的关键是看是否够用，是否有很好的性能价格比。所以8051出来十多年，依然没有被淘汰，还在不断的发展中。
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