第一章 绪论

第一节 单片机的发展历史

现代计算机都是大规模集成电路计算机，具有功能强、结构紧凑、系统可靠等特征。随着半导体技术的发展，已经能够在一个硅片上制造出上百万个晶体管，于是出现了以一个大规模集成电路为主要组成的中央处理器——微处理器（μP），以及大容量的集成电路半导体存储器，通用和专用的输入/输出接口电路，由这些大规模集成电路组成各种类型的微型计算机。

单片机至今在业界还没有一个统一的定义，但是一般认为单片机是在一块硅片上集成了中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM、EPROM）和各种输入/输出接口（定时器、计数器、并行I/O口、串行口、A/D转换器、脉冲调制器PWM等），它具有一台计算机的功能，故而称为单片微型计算机。由于单片机的硬件结构与指令系统的功能都是根据工业控制的要求而设计的，主要应用在工业现场的检测、控制装置中，所以又称为微控制器（MicroController）或嵌入式控制器（EmbeddedController）。

从美国仙童（Fairchild）公司1974年生产出第一块单片机（F8）开始，在短短的几十年的时间里，单片机如同雨后春笋一般，大量涌现出来。GI公司、Rockwell公司、Intel公司、Zilog公司、Motorola公司、NEC公司等世界上几大计算机公司都纷纷推出自己的单片机系列。根据单片机发展过程中各个阶段的特点，其发展历史大概可划分为以下四个阶段。

第一阶段（1974～1976年）：单片机的初级阶段。因工艺限制，单片机采用双片的形式，而且功能简单。例如仙童公司生产的F8单片机，实际上只包括了8位CPU、64个字节RAM和两个并行口。因此，还需要一块3851（由1KROM，定时器/计数器和2个并行I/O构成）才能组成一台完整的计算机。

第二阶段（1976～1978年）：低性能单片机阶段。单片机由一块芯片构成，但性能低、品种少。以Intel公司制造的MCS-48系列单片机为代表，这种单片机片内有8位CPU、并行I/O口、8位定时器/计数器、RAM和ROM等，但是不足之处就是没有串行通讯口，中断处理比较简单，片内的RAM和ROM的容量比较小而且其寻址范围不大于4K。

第三阶段（1978年～）：高性能单片机阶段。这个阶段推出的单片机普遍带有串行I/O口，多级中断处理系统，16位定时器/计数器，片内ROM、RAM容量加大，且寻址范围可达64K字节，有的还内置有A/D转换器。这类单片机的代表是Intel公司的MCS 51系列、Motorola公司的6810和Zilog公司的Z8等。由于这类单片机的性能价格比高，所以至今仍被广泛应用于各个领域，是目前应用量较多的单片机。

第四阶段（1982年～）：8位单片机的巩固发展以及16位单片机、32位单片机推出阶段。此阶段的主要特征是一方面发展16位单片机、32位单片机及专用型单片机；另一方面不断完善高档8位单片机，改善其结构，以适应各种不同领域的应用需要。

自从20世纪70年代单片机诞生以来，随着制造工艺的不断提高，发展十分迅速，目前单片机型号有上千个。从各种新型单片机的性能上看，单片机正朝着面向多层次用户的多品种、多规格的方向发展，各个公司根据自身特点和市场需要开发出各种类型的单片机。