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毕
业
设
计（论文）
外
文
文
献
翻
译
文献、资料中文题目：单片机
文献、资料英文题目：
Single-chip
文献、资料来源：
文献、资料发表（出版）日期：
院
（部）：
专
业：
班
级：
姓
名：
学
号：
指导教师：
翻译日期：
2017.02.14
单片机
单片机也被称为微控制器（
Microcontroller
Unit
），常用英文字母的缩
写
MC
U
表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有
CPU
的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和
CPU
集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体
积要求严格的控制设备当中。
INTEL
的
Z80
是最早按照这种思想设计出的
处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
早期的单片机都是
8
位或
4
位的。其中最成功的是
INTEL
的
8031
，因
为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。
此后在
8031
上发展出了
MCS51
系列单
片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随
着工业控制领域要求的
提高，开始出现了
16
位单片机，但因为性价比不理
想并未得到很广泛的应用。
90
年代后随着消费电
子产品大发展，单片机技
术得到了巨大提高。随着
INTEL
i960
系列特别是后来的
ARM
系列的广泛
应用，
32
位单片机迅速取代
16
位单片机的高端地位，并且进入主流
市场。
而传统的
8
位单片机的性能也得
到了飞速提高，处理能力比起
80
年代提高
了数百倍。目前，高端的
32
位单片机主频已经超过
300MHz
，性能直追
90
年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至
1
美元，最高端
[1]
的型号也只有
1
0
美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使
用，
大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作
为
< br>掌
上
电
脑
和
手
机
核
心
处
理
的
高
端
单
片
机
甚
至
可
以
直
接
使
用
< br>专
用
的
Windows
和
Linux
操作系统。
单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得
到了最多的
应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的
几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家
用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有
1-2
< br>部单片机。
而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备
40
多部单
片机，复杂的工业控制系统上甚至
可能有数百台单片机在同时工作！单片
机的数量不仅远超过
PC
机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。
单片机又称单片微控制器
,
它不是完成某一个逻辑功能的芯片
,
而是把
一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机
相比，单片机只缺少了
I/O
设备。概括的讲：一块芯片就
成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件
。
同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如
CPU
，内存，并行总线，
还有和硬盘作用相同的存储
器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们
的家用电脑弱很
多，不过价钱也是低的，一般不超过
10
元即可
......
用它来
做一些控制电器一类不是很复杂的
工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒
洗衣机、排烟罩、
VCD
等等的家电里面都可以看到它的身影！
......
它主要是
作为控制部分的核心部件。
它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要
的是有
较强的抗干扰能力，较低的成本，
这也是和离线式计算机
的（比如家用
PC
）
的主要区别。
单片机芯片
单片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现
不同
的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才
能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是
用
美国
50
年代开发的
74
系列，或者
60
年代的
CD
4000
系列这些纯硬件来
搞定的话，
电路一定是一块大
PCB
板！
但是如果
要是用美国
70
年代成功投
放市场的系
列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写
的程序可以实现高智能，高
效率，以及高可靠性！
由于单片机
对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级
汇编语言，它是除了二进制机器
码以上最低级的语言了，既然这么低级为
什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视
化编程的水平为什么不用
呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的
CPU
，也没有像硬盘
那样的海量存储设备。一个
可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一
个按钮，也会达到几十
K
的尺寸！对于家用
PC
的硬盘来
讲没什么，可是对
于单片机来讲是不能接受的。
单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才
行，所以汇编虽然原始却还是在大
量使用。一样的道理，如果把巨型计算
机上的操作系统和应用软件拿到家用
PC
上来运行，家用
PC
的
也是承受不
了的。
可以说，二十世纪跨越了三个
“
电
”
的时代，即电气时代、电子时代和现
已进入的电脑时代。
不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称
PC
机。
它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟
悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。顾
名思义，这种计
算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算
和控制。
因为它体积小，
通常都藏在被控机械的
“
肚子
”
里。
它在整个装置中，
起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。现在，这种
单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航
系统、家用
电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换
代的功效，常在产品名称前
冠以形容词
——“
智能型
”
，如智能型洗衣机等。
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