1、習(xí)題11.1什么是單片微型計算機答：單片微型計算機是將計算機的基本部件微型化并集成到一塊芯片上的微型計算機，是計算機微型化的典型代表之一，通常片內(nèi)都含有CPU、ROM、RAM、并行IO、串行IO、定時器計數(shù)器、中斷控制、系統(tǒng)時鐘及系統(tǒng)總線等。1.2單片機的發(fā)展經(jīng)歷了哪幾個階段？在哪一階段確立了單片機在嵌入式應(yīng)用中的地位。答：單片機初級階段（1974—1976年），芯片化探索階段（1976—1978年），8位單片機成熟階段（1978—19

2、82年），從SCM向MCU過渡階段（1983—1990年），MCU百花齊放階段（1990年—至今）。其中，芯片化探索階段（1976—1978年）確立了單片機在嵌入式應(yīng)用中的地位。1.3單片機可分為幾個系列？簡述每個系列的主要特性。答：單片機按系列可分為80C51系列、PIC系列和AVR系列等。PIC系列單片機是MicroChip公司的產(chǎn)品，與51系列單片機不兼容。1)PIC系列單片機最大的特點是從實際出發(fā)，重視產(chǎn)品的性能與價格比，發(fā)展多

3、種型號來滿足不同層次的應(yīng)用要求。2)精簡指令使其執(zhí)行效率大為提高。3)產(chǎn)品上市零等待（Zerotimetomarket）。4)PIC有優(yōu)越開發(fā)環(huán)境。5)其引腳具有防瞬態(tài)能力，通過限流電阻可以接至220V交流電源，可直接與繼電器控制電路相連無須光電耦合器隔離，給應(yīng)用帶來極大方便。6)徹底的保密性。7)自帶看門狗定時器，可以用來提高程序運行的可靠性。8)睡眠和低功耗模式。AVR單片機是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強型內(nèi)置Flash的

4、RISC(ReducedInstructionSetCPU)精簡指令集高速8位單片機。AVR單片機的主要特性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(jié)構(gòu)，可以大幅度提高運行速度。并加強位處理功能、中斷和定時控制功能；采用流水線結(jié)構(gòu)，指令以隊列形式出現(xiàn)在CPU中，因而具有很高的運算速度，有的甚至采用多級流水線結(jié)構(gòu)。單片機的擴展方式從并行總線到發(fā)展出各種串行總線，并被工業(yè)界

5、接受，形成一些工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。如I2C、SPI串行總線等。它們采用3條數(shù)據(jù)總線代替現(xiàn)行的8條數(shù)據(jù)總線，從而減少了單片機引線，降低了成本。單片機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡化及規(guī)范化。（3）單片機的小容量低廉化小容量低廉的4位、8位機也是單片機發(fā)展方向之一。其用途是把以往用數(shù)字邏輯電路組成的控制電路單片化。專用型的單片機將得到大力發(fā)展。使用專用單片機可最大限度地簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高可靠性，使資源利用率最高。在大批量使用時有可觀的經(jīng)濟效益。（4）單片機的外圍電路

6、內(nèi)裝化隨著集成度的不斷提高，可以把眾多的外圍功能器件集成到單片機內(nèi)。除了CPU、ROM、RAM外，還可把AD、DA轉(zhuǎn)換器、DMA控制器、聲音發(fā)生器、監(jiān)視定時器、液晶驅(qū)動電路、鎖相電路等一并集成在芯片內(nèi)。為了減少外部的驅(qū)動芯片，進一步增強單片機的并行驅(qū)動能力。有的單片機可直接輸出大電流和高電壓，以便直接驅(qū)動顯示器。為進一步加快IO口的傳輸速度，有的單片機還設(shè)置了高速IO口，可用最快的速度驅(qū)動外部設(shè)備，也可以用最快的速度響應(yīng)外部事件。甚至單

7、片機廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做，把所需要的外圍電路全部集成在單片機內(nèi)，制造出具有自己特色的單片機。（5）單片機的全面CMOS化單片機的全面CMOS化，將給單片機技術(shù)發(fā)展帶來廣闊的天地。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)。低功耗的技術(shù)措施可提高可靠性，降低工作電壓，可使抗噪聲和抗干擾等各方面性能全面提高。單片機的全盤CMOS化的效應(yīng)不僅是功耗低，而且?guī)砹水a(chǎn)品的高可靠性、高抗干擾能

8、力以及產(chǎn)品的便攜化。(6)單片機的應(yīng)用系統(tǒng)化單片機是嵌入式系統(tǒng)的獨立發(fā)展之路，單片機向MCU發(fā)展的重要因素，就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決。因此，專用單片機的發(fā)展自然形成了SOC（SystemonChip）化趨勢。隨著微電子技術(shù)、IC設(shè)計、EDA工具的發(fā)展，基于SOC的單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計會有較大的發(fā)展。因此，隨著集成電路技術(shù)及工藝的快速發(fā)展，對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。1.5單片機具有哪些突