常用单片机类型
第一章 单片机基础知识
第一章单片机入门知识概述1.1 单片机的发展历程单片机的应用在后PC时代得到了前所未有的发展，但对处理器的综合性能要求也越来越高。
综观单片机的发展，以应用需求为目标，市场越来越细化，充分突出以“单片”解决问题，而不像多年前以MCS51/96等处理器为中心，外扩各种接口构成各种应用系统。
单片机系统作为嵌入式系统的一部分，主要集中在中、低端应用领域（嵌入式高端应用主要由DSP、ARM、MIPS等高性能处理器构成），在这些应用中，目前也出现了一些新的需求，主要体现在以下几个方面：（1）以电池供电的应用越来越多，而且由于产品体积的限制，很多是用钮扣电池供电，要求系统功耗尽可能低，如手持式仪表、水表、玩具等。
（2）随着应用的复杂，对处理器的功能和性能要求不断提高。
既要外设丰富、功能灵活，又要有一定的运算能力，能做一些实时算法，而不仅仅做一些简单的控制。
（3）产品更新速度快，开发时间短，希望开发工具简单、廉价、功能完善。
特别是仿真工具要有延续性，能适应多种MCU，以免重复投资，增加开发费用。
（4）产品性能稳定，可靠性高，既能加密保护，又能方便升级。
1. 单片机技术的发展特点自单片机出现至今，单片机技术已走过了近20年的发展路程。
纵观20年来单片机发展历程可以看出，单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。
（1）单片机寿命长这里所说的长寿命，一方面指用单片机开发的产品可以稳定可靠地工作十年、二十年，另一方面是指与微处理器相比的长寿命。
随着半导体技术的飞速发展，MPU更新换代的速度越来越快，以386、486、586为代表的MPU，很短的时间内就被淘汰出局，而传统的单片机如68HC05、8051等年龄已有20岁以上，产量仍是上升的。
这一方面是由于其对相应应用领域的适应性，另一方面是由于以该类CPU为核心，集成以更多I/O功能模块的新单片机系列层出不穷。
单片机概述
说明：
不同位数的单片机同时存在，各有市场，适 用于不同场合
第1章 概 述
单片机技术的发展
1、体系结构的变化
SCM
SOC： SCM： MCU：
MCU
SOC
一块单片机芯片就是一个比较完整的小型控制系统 寻求单片形态的嵌入式系统的最佳体系结构 芯片包含完整的硬件系统和嵌入式软件 Philips公司的80C51是MCU的典型代表 MCS-51是SCM的典型代表 C8051F
计算机
高速运算 数据分析与处理 存储器容量
增强控制功能 提高工业环境下的可靠性 灵活方便
通用计算机
单片机
第1章 概 述
微机组成结构框图
第1章 概 述
单片机组成框图
实 时 控 制 器 件
定时器/计数器 中断控制 微型计 ADC、DAC 根据需要 算机 PWM 而定 电压比较器 看门狗、DMA 串行口、传感器等 I2C、SPI等外部串行总线接口
单片机
全称为单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)
微控制器(Microcontroller Unit)或嵌入式控制器(Embedded Controller)
将微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器件
集成在一块芯片上，称其为单片微型计算机，简称单片机。
第1章 概 述
单片机技术的发展
2、单片机的速度越来越快 采用锁相环技术或内部倍频技术 3、低电压与低功耗 2.7V 2.2V 1.8V
0.9V
双电源供电： I/O口，芯片内部
第1章 概 述
单片机技术的发展
4、低噪声与高可靠性技术 WDT：看门狗 5、OTP与掩膜 OPT：(One Time Programmable) 一次性编程 6、MTP向OTP挑战 MTP：(Multiple Time Programmable) 可多次编程
经典的单片机类型
按数据位数分8位，16位，32位。
按厂家分，atmel ，nxp，st，ti，intel，华邦，stc，philips，moto罗拉等等。
按处理速度分低速，高速。
经典的：1、51单片机2、61单片机3、AVR单片机4、430超低功耗单片机5、PIC单片机6、飞思卡尔的单片机7、英飞凌的单片机1.8051 单片机最早有Intel公司推出8051/31类单片机,也是世界上使用量最大的几种单片机之一.由于Intel 公司将重点放在186,386,奔腾等与PC类兼容的高档芯片开发上,8051类单片机主要有Philips, 三星,华帮等公司接手.这些公司在保持与8051单片机兼容基础改善了8051的许多特点.提高了速度,降低了时钟频率,放宽了电源电压的动态范围,降低了产品价格.2.Atmel 单片机:ATMEL 公司是世界上著名的高性能低功耗非易失性存储器和数字集成电路的一流半导体制造公司ATMEL 公司最令人注目的是它的EEPROM 电可擦除技术闪速存储器技术和质量高可靠性的生产技术在CMOS 器件生产领域中ATMEL 的先进设计水平优秀的生产工艺及封装技术一直处于世界的领先地位这些技术用于单片机生产使单片机也具有优秀的品质在结构性能和功能等方面都有明显的优势ATMEL 公司的单片机是目前世界上一种独具特色而性能卓越的单片机它在计算机外部设备通讯设备自动化工业控制宇航设备仪器仪表和各种消费类产品中都有着广泛的应用前景.其生产的AT90系列是增强型RISC内载FLASH单片机,通常称为AVR系列.AT91M系列是基于ARM7TDMI 嵌入式处理器的A TMEL 16/32 微处理器系列中的一个新成员该处理器用高密度的16 位指令集实现了高效的32 位RISC 结构且功耗很低.另外ATMAL的增强型51系列单片机目前在市场上仍然十分流行,其中AT89S51 十分活跃.3.Microchip 单片机:Microchip 单片机是市场份额增长最快的单片机.他的主要产品是16C 系列8 位单片机,CPU采用RISC 结构,仅33 条指令,运行速度快,且以低价位著称,一般单片机价格都在1 美元以下.Microchip 单片机没有掩膜产品,全部都是OTP 器件(现已推出FLASH 型单片机).Microchip 强调节约成本的最优化设计,是使用量大,档次低,价格敏感的产品.4.TI 公司的MSP430 系列单片机:MSP430 系列单片机是由TI公司开发的16 位单片机。
单片机原理及应用第1章 概述
第1章 概 述 第四阶段是以嵌入式Internet为标志的嵌入式系统，这是 一个正在迅速发展的阶段。
目前大多数嵌入式系统还孤立于Internet之外，但随 着Internet的发展和Internet技术与信息家电、工业控制 技术等结合日益密切，嵌入式设备与Internet的结合将 代表着嵌入式技术的真正未来。
整理课件
第1章 概 述
1.2 单片机的发展概况
1.2.1 数据总线位数的发展
1．4位单片机阶段
自1975年美国德克萨斯仪器公司首次推出4位单片机TMS1000后，各个计算机生产公司竞相推出4位单片机。例如美国国 家半导体公司(National Semiconductor)的COP402系列，日本电 气公司(NEC)的μPD75XX系列，美国洛克威尔公司(Rockwell)的 PPS/1系列，日本松下公司的MN1400系列，富士通公司的MB88 系列等。
的接口电路设计技术。
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第1章 概 述
单片机与嵌入式系统
• 嵌入式系统定义
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础， 并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、 成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它 一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作 系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现 对其他设备的控制、监视或管理等功能。
(4) 单片机的外部扩展能力强。在内部的各种功能部分不能满 足应用需求时，均可在外部进行扩展(如扩展ROM、RAM，I/O 接口，定时器/计数器，中断系统等)，与许多通用的微机接口芯 片兼容，给应用系统设计带来极大的方便和灵活性。
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第1章 概 述
1.3.2 单片机的优点及应用
(1) 体积小，成本低，运用灵活，易于产品化，它能方便地 组成各种智能化的控制设备和仪器，做到机电一体化。
MSP单片机（精品）
单片机的发展趋势
» 单片机发展为嵌入式处理器 单片机位数从4位、8位提高到16位、32位，从单CPU向多CPU发展。32位单片机由 于处理能力和开发方法已经和传统的单片机大相径庭，一般被称为嵌入式处理器， 成为数字系统设计的另外一个分支。
» 集成度进一步提高 单片机内部集成的设备越来越多，包括SRAM、FLASH ROM、E2ROM、AD、DA、PWM、 UART控制器、I2C控制器、 USB控制器、看门狗、上电复位电路、RC振荡器、FPGA 等，真正做到了SOC。
Z80 、MC6800系列等
Z80系列是8051系列流行之前非常流行的单片机，目前几乎没有人使用； 6800系列是Motorola公司80年代末推出的产品，采用RISC结构，成本低廉； 在低端大批量中占有优势。
目前热门的单片机(1)
51增强系列
8051为Intel公司80年代初推出，是目前普及度最广、兼容品种 最多的单片机。标准8051速度较慢，需要12个时钟周期运行一 条指令；目前出现了各大公司都推出了高速的8051兼容内核， 典型的是Dallas公司设计的4指令周期8051内核和Cignal公司研 发的单指令周期8051内核，Cignal公司的增强8051内核运行大 部分指令仅需要一个时钟周期，最快的型号已经达到100Mips 的计算速度。
智能化的仪器仪表：单片机用于包括温度、湿度、流量、流速、电压、 频率、功率、厚度、角度、长度、硬度、元素测定等和各类仪器仪表 中，使仪器仪表数字化、智能化、微型化，功能大大提高。
日常生活中的电器产品：单片机可用于电子秤、录像机、录音机、彩 电、洗衣机、高级电子玩具、冰箱、照相机、家用多功能报警器等。
MSP430系列单片机 原理与应用
2015.03
当前单片机的类型及应用领域和发展趋势
当前单片机的类型及应用领域和发展趋势一：单片机类型(1）：单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段.1、SCM即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段,2、MCU即微控制器（Micro Controller Unit）阶段.3、单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此,专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势.（2）: 常用单片机芯片简介1、STC单片机STC公司的单片机主要是基于8051内核，是新一代增强型单片机，指令代码完全兼容传统8051,速度快8~12倍，带ADC,4路PWM，双串口，有全球唯一ID号,加密性好，抗干扰强。
2、PIC单片机：是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是体积小,功耗低，精简指令集，抗干扰性好，可靠性高,有较强的模拟接口,代码保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片。
3、 EMC单片机：是台湾义隆公司的产品,有很大一部分与PIC 8位单片机兼容，且相兼容产品的资源相对比PIC的多,价格便宜，有很多系列可选,但抗干扰较差.4、ATMEL单片机(51单片机）:ATMEl公司的8位单片机有AT89、AT90两个系列，AT89系列是8位Flash单片机,与8051系列单片机相兼容，静态时钟模式；AT90系列单片机是增强RISC结构、全静态工作方式、内载在线可编程Flash的单片机,也叫AVR单片机.5、PHLIPIS 51PLC系列单片机(51单片机）：PHILIPS公司的单片机是基于80C51内核的单片机,嵌入了掉电检测、模拟以及片内RC振荡器等功能,这使51L PC在高集成度、低成本、低功耗的应用设计中可以满足多方面的性能要求。
6、HOLTEK单片机：台湾盛扬半导体的单片机，价格便宜,种类较多,但抗干扰较差,适用于消费类产品。
C51的数据类型
C51的数据类型C51是一种广泛使用的单片机，它具有多种数据类型用于存储和处理不同类型的数据。
在本文中，我们将详细介绍C51的数据类型，包括整数、字符、浮点数和数组。
1. 整数类型C51支持多种整数类型，包括有符号和无符号整数。
以下是C51中常用的整数类型：- char：用于存储字符数据，占用一个字节。
范围为-128到127。
- unsigned char：用于存储无符号字符数据，占用一个字节。
范围为0到255。
- int：用于存储整数数据，占用两个字节。
范围为-32768到32767。
- unsigned int：用于存储无符号整数数据，占用两个字节。
范围为0到65535。
- long：用于存储长整数数据，占用四个字节。
范围为-2147483648到2147483647。
- unsigned long：用于存储无符号长整数数据，占用四个字节。
范围为0到4294967295。
2. 字符类型C51中的字符类型用于存储单个字符。
字符类型可以用单引号括起来，例如 'A'。
C51中的字符类型实际上是用整数类型表示的，因此可以进行整数类型的运算。
3. 浮点数类型C51中的浮点数类型用于存储带有小数部分的数值。
C51支持两种浮点数类型：float和double。
这两种类型的区别在于存储精度和占用空间的大小。
float类型占用四个字节，而double类型占用八个字节。
4. 数组类型C51中的数组类型用于存储多个相同类型的数据。
数组可以是一维的，也可以是多维的。
以下是C51中定义数组的一般语法：```数据类型数组名称[数组大小];```例如，定义一个包含5个整数的一维数组可以如下所示：```int numbers[5];```数组元素可以通过索引访问，索引从0开始。
例如，要访问数组numbers的第一个元素，可以使用numbers[0]。
总结：C51的数据类型包括整数、字符、浮点数和数组。
整数类型用于存储整数数据，字符类型用于存储单个字符，浮点数类型用于存储带有小数部分的数值，数组类型用于存储多个相同类型的数据。
最新单片机的概念及单片机的种类幻灯片
第1章 概 述 (3) 丰富的片上外围模块。集成了较丰富的片内外设，
其中包括看门狗(WDT)、模拟比较器A、硬件乘法器、液晶 驱动器、10/12位ADC、I 2 C总线和直接数据存取(DMA)等。
(4) 方便高效的开发环境。MSP430单片机有OPT、 FLASH和ROM 3种类型，目前主要以FLASH型为主。片内 有JTAG(Joint Test Action Group，联合测试行动小组)调试接 口，通过PC机和JTAG调试器获取片内信息，从而使设计者 在调试开发时，无需仿真器和编程器。开发工具简便，价格 也相对低廉，可以实现在线编程。开发语言有汇编语言和C 语言。
第1章 概 述 单片机的开发过程涉及3项内容，即编程、纠错和仿真。
一般采用PC机内安装的集成开发环境(IDE)软件进行开发调 试。在集成开发环境内可以实现文本编程、编译纠错和仿真 运行。其中仿真的形式又可以分为两种，即软件仿真和硬件 仿真。软件仿真不必连接硬件应用系统，仿真结果在开发环 境中模拟的单片机构造中得到体现；硬件仿真需要与用户控 制系统配合，以集成开发环境的输出替代用户系统中原有的 单片机，仿真过程真实、实时性强。另一种较新的开发形式 采用具有ISP(In-System Programming，在系统可编程)功能的 单片机，利用下载程序开发单片机系统。
第1章 概 述 2．常用单片机的更新及进步 随着单片机技术的发展，高性能的新型单片机开始
出现，其中美国Cygnal公司推出的C8051F系列单片机就 是在MCS-51系列单片机基础之上进行更新开发的一种 产品。 C8051F实际上是一种以8051为内核集成的混合 信号系统级芯片。熟悉MCS-51系列单片机的工程技术 人员可以很容易地掌握C8051F的应用技术并能进行软 件的移植。
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常用单片机类型
单片机是一种集成电路芯片，它包含了中央处理器、存储器、输入输出端口和外设控制等多个功能模块。
常用单片机类型有AT89系列、PIC系列和STM32系列。
AT89系列
AT89系列是由美国Atmel公司生产的8位微控制器，具有低功耗、高性能和易于编程的特点，常用于家用电器、车载电子、安防设备等领域。
AT89系列主要有AT89C51、AT89S52和AT89C2051等型号，其中AT89S52是最常用的型号之一。
它具有4KB的Flash 存储器、256字节的RAM和32个I/O口，支持SPI、I2C和UART等多种通讯协议。
PIC系列
PIC系列是由美国Microchip公司生产的8位和16位微控制器，具有低功耗、高性能和强大的外设控制能力，常用于工业自动化、医疗设备、航空航天等领域。
PIC系列主要有PIC16F877A、PIC18F4550和PIC32MX795F512L等型号，其中PIC16F877A是最常用的型号之一。
它具有14KB的Flash存储器、368字节的RAM和33个I/O口，支持SPI、I2C和UART等多种通讯协议。
STM32系列
STM32系列是由意大利ST公司生产的32位微控制器，具有高性能、低功耗和丰富的外设控制能力，常用于工业控制、智能家居、医疗设备等领域。
STM32系列主要有STM32F103C8T6、STM32F407VET6和STM32H743ZIT6等型号，其中STM32F103C8T6是最常用的型号之一。
它具有64KB的Flash存储器、20KB的RAM和37个I/O口，支持SPI、I2C、CAN和USB等多种通讯协议。
总结
以上就是常用的三个单片机类型，它们都具有不同的特点和适用范围，开发者可以根据自己的需求选择合适的型号进行开发。
在使用单片机时，还需要注意编程语言的选择、开发环境的配置和外设的驱动等方面，以确保开发效率和系统稳定性。