单片机的发展及应用现状中文摘要关键词：单片机，发展，应用我国开始使用单片机是在1982 年，短短五年时间里发展极为迅速。
当前世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位、16位到32位等,但它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供广阔的天地。
单片机，亦称单片微电脑或单片微型计算机。
它是把中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出端口（I/0）等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
MCU development and application statusAbstractKey Words: MCU，development，applicationStudyonMCS5IMieroController’sReverseAnatomizationandToDownDesignAbstraetTheworld wideeleetroniesindustry15raPidlymovingforwardovethePastdeeades.Assilieonteehnologyhaser ossedthedeesubmieronthreshold,eeandesigntensofmillionsoftransistorsonsingleehiP.That15tos aysemieonduetorhasenteredintotherealm“SystemonaChip(SoC)”.TheresearehontheteehnoloofI peordesign15eoneernedbybothresearehsoeietyandindustryworl.BeeauseofthewideuseofMCS5 1MieroControllerandtheimPortanmeaningofMCUeoredesign,westudyonMCS51reverseanato miztionandToPDownDesignThegoalofthisartiele15todesignaMCS51MieroControllerehiTheM ainworkandaehievementsareasfollows.目录中文摘要 (1)ABSTRACT (1)1. 单片机简介 (2)1.1.单片机在我国的普及………................................................... 错误!未定义书签。
1.2.单片机的构成………............................................................... 错误!未定义书签。
2. 单片机的发展 (4)2.1.单片机长寿命 (4)2.2.8位、16位、32位单片机共同发展 (4)2.3.单片机速度越来越快 (4)2.4.低电压与低功耗 (5)3. 单片机应用的可靠性技术 (5)3.1.EFT(E LLECTRICAL F AST T RANSIENT)技术...... . (5)3.2.低噪声布线技术及驱动技术 (5)3.3.采用低频时钟 (6)4. 单片机的发展 (6)4.1.低功耗COSM化......... . (6)4.2.微型单片化 (6)4.3.主流与多品种共存 (7)4.4.大容量、高性能 (7)4.5.串行扩展技术 (7)参考文献 (8)1.单片机简介1.1.单片机在我国的普及我国开始使用单片机是在1982 年，短短五年时间里发展极为迅速。
1986 年在上海召开了全国首届单片机开发与应用交流会，有的地区还成立了单片微型计算机应用协会，那是全国形成的第一次高潮。
截止今日，单片机应用技术飞速发展，我们上因特网输入一个“单片机”的搜索，将会看到上万个介绍单片机的网站，这还不包括国外的。
与它相应的专业杂志现在也有很多，比如由单片机界的权威何立民主编的《单片机与嵌入式系统应用》杂志现以风靡电子界，在2003年7月，在上海、广州、北京等大城市所做的一次专业人才需求报告中，单片机人才的需求量位居第一。
1.2.单片机的构成单片机，亦称单片微电脑或单片微型计算机。
它是把中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出端口（I/0）等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
我们以打算盘为例计算一道算术题。
例：36＋163×156－166÷34。
现在要进行运算，首先需要一把算盘，其次是纸和笔。
我们把要计算的问题记录下来，然后第一步先算163×156，把它与36相加的结果记在纸上，然后计算166÷34，再把它从上一次结果中减去，就得到最后的结果。
现在，我们用单片机来完成上述过程，显然，它首先要有代替算盘进行运算的部件，这就是“运算器”；其次，要有能起到纸和笔作用的器件，即能记忆原始题目、原始数据和中间结果，还要记住使单片机能自动进行运算而编制的各种命令。
这类器件就称为“存贮器”。
此外，还需要有能代替人作用的控制器，它能根据事先给定的命令发出各种控制信号，使整个计算过程能一步步地进行。
但是光有这三部分还不够，原始的数据与命令要输入，计算的结果要输出，都需要按先后顺序进行，有时还需等待。
如上例中，当在计算163×156时，数字36就不能同时进入运算器。
因此就需要在单片机上设置按控制器的命令进行动作的“门”，当运算器需要时，就让新数据进入。
或者，当运算器得到最后结果时，再将此结果输出，而中间结果不能随便“溜出”单片机。
这种对输入、输出数据进行一定管理的“门”电路在单片机中称为“口”（Port）。
在单片机中，基本上有三类信息在流动，一类是数据，即各种原始数据（如上例中的36、163等）、中间结果（如166÷34所得的商4、余数30等）、程序（命令的集合）等。
这样要由外部设备通过“口”进入单片机，再存放在存贮器中，在运算处理过程中，数据从存贮器读入运算器进行运算，运算的中间结果要存入存贮器中，或最后由运算器经“出入口”输出。
用户要单片机执行的各种命令（程序）也以数据的形式由存贮器送入控制器，由控制器解读（译码）后变为各种控制信号，以便执行如加、减、乘、除等功能的各种命令。
所以，这一类信息就称为控制命令，即由控制器去控制运算器一步步地进行运算和处理，又控制存贮器的读（取出数据）和写（存入数据）等。
第三类信息是地址信息，其作用是告诉运算器和控制器在何处去取命令取数据，将结果存放到什么地方，通过哪个口输入和输出信息等。
存贮器又分为只读存贮器和读写存贮器两种，前者存放调试好的固定程序和常数，后者存放一些随时有可能变动的数据。
顾名思义，只读存贮器一旦将数据存入，就只能读出，不能更改（EPROM、E2PROM 等类型的ROM可通过一定的方法来更改、写入数据——编者注）。
而读写存贮器可随时存入或读出数据。
实际上，人们往往把运算器和控制器合并称为中央处理单元——CPU。
单片机除了进行运算外，还要完成控制功能。
所以离不开计数和定时。
因此，在单片机中就设置有定时器兼计数器，其基本结构与本连载之（二）中的举例类似。
到这里为止，我们已经知道了单片机的基本组成，即单片机是由中央处理器（即CPU中的运算器和控制器）、只读存贮器（通常表示为ROM）、读写存贮器（又称随机存贮器通常表示为RAM）、输入/输出口（又分为并行口和串行口，表示为I/O口）等等组成。
实际上单片机里面还有一个时钟电路，使单片机在进行运算和控制时，都能有节奏地进行。
另外，还有所谓的“中断系统”，这个系统有“传达室”的作用，当单片机控制对象的参数到达某个需要加以干预的状态时，就可经此“传达室”通报给CPU，使CPU根据外部事态的轻重缓急来采取适当的应付措施。
实际上，单片机内部有一条将它们连接起来的“纽带”，即所谓的“内部总线”。
此总线有如大城市的“干道”，而CPU、ROM、RAM、I/O口、中断系统等就分布在此“总线”的两旁，并和它连通。
从而，一切指令、数据都可经内部总线传送，有如大城市内各种物品的传送都经过干道进行。
2.单片机的发展自单片机出现至今，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2.1.单片机长寿命这里所说的长寿命，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15岁，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。
可以预见，一些成功上市的相对年轻的CPU核心，也会随着I/O功能模块的不断丰富，有着相当长的生存周期。
新的CPU类型的加盟,使单片机队伍不断壮大,给用户带来了更多的选择余地。
2.2.8位、16位、32位单片机共同发展这是当前单片机技术发展的另一动向。
长期以来，单片机技术的发展是以8位机为主的。
随着移动通讯、网络技术、多媒体技术等高科技产品进入家庭，32位单片机应用得到了长足发展。
以Motorola 68K为CPU的32位单片机97年的销售量达8千万枚。
过去认为由于8位单片机功能越来越强，32位机越来越便宜，使16位单片机生存空间有限，而16位单片机的发展无论从品种和产量方面，近年来都有较大幅度的增长。
2.3.单片机速度越来越快MPU发展中表现出来的速度越来越快是以时钟频率越来越高为标志的。
而单片机则有所不同，为提高单片机抗干扰能力，降低噪声，降低时钟频率而不牺牲运算速度是单片机技术发展之追求。
一些8051单片机兼容厂商改善了单片机的内部时序，在不提高时钟频率的条件下，使运算速度提高了很多，Motorola单片机则使用了琐相环技术或内部倍频技术使内部总线速度大大高于时钟产生器的频率。
68HC08单片机使用4.9M外部振荡器而内部时钟达32M，而M68K系列32位单片机使用32K的外部振荡器频率内部时钟可达16MHz以上。
2.4.低电压与低功耗自80年代中期以来，NMOS工艺单片机逐渐被CMOS工艺代替，功耗得以大幅度下降，随着超大规模集成电路技术由3μm工艺发展到1.5、1.2、0.8、0.5、0.35 近而实现0.2μm工艺，全静态设计使时钟频率从直流到数十兆任选，都使功耗不断下降。