基本介紹
- 中文名：單片微機
- 外文名：Single chip microcomputer
- 全稱：單片微型計算機
- 作用：小型專用計算機
簡介,發展的幾個主要階段,
簡介
單片機分為4位機（1974年推出），8位機（1976年推出），16位機（1982年推出）和數位訊號處理專用單片機。4位單片機在簡單控制裝置中廣泛使用。8位單片機功能強，適應範圍廣，套用十分廣泛。典型8位單片機8051片內ROM為4000位元組，片內RAM為256位元組，有兩個16位定時/計數器，4個功能復用的並行口和1個異步通信串列口。許多8位單片機還有專用的I/O接口和功能，如能直接驅動各種顯示器的並行口，模擬/數字轉換接口，通信接口：DMA（存儲器直接存取）功能，字元發生或波形發生功能等。單片機可當作學習機用來學習有關的微處理器原理及套用，學習按相應的指令系統進行彙編語言編程。將程式固化後單片機可用作小型專用計算機。
發展的幾個主要階段
一、第一代(1971~1973)：4位或低檔8位微處理器和微型機
代表產品是美國Intel公司首先的4004微處理器以及由它組成的MCS-4微型計算機(集成度為1200電晶體/片)。隨後又製成8008微處理器及由它組成的MCS-8微型計算機。第一代微型機就採用了PMOS工藝，基本指令時間約為10~20µS，字長4位或8位，指令系統比較簡單，運算功能較差，速度較慢，系統結構仍然停留在台式計算機的水平上，軟體主要採用機器語言或簡單的彙編語言，其價格低廉。
二、第二代(1974~1978)：中檔的8位微處理器和微型機
其間又分為兩個階段，1973-1978年為典型的第二代，以美國Intel公司的8080和Motorola公司的MC6800為代表，集成度提高1~2倍，(Intel 8080集成度為4900管/片)，運算速度提高了一個數量級。1976-1978年為高檔的8位微型計算機和8位單片微型計算機階段，稱之為二代半。高檔8位微處理器，以美國ZILOG公司的Z80和Intel公司的8085為代表，集成度和速度都比典型的第二代提高了一倍以上(Intel 8085集成度為9000管/片)。8位單片微型機以Intel 8048/8748(集成度為9000管/片),MC6801,MOSTEK F81/3870,Z80等為代表，它們主要用於控制和智慧型儀器。總的來說，第二代微型機的特點是採用NMOS工藝，集成度提高1~4倍，運算速度提高10~15倍，基本指令執行時間約為1~2µS，指令系統比較完善，已具有典型的計算機系統結構以及中斷、DMA等控制功能，定址能力也有所增強，軟體除採用彙編語言外，還配有BASIC，FORTRAN，PL/M等高級語言及其相應的解釋程式和編譯程式，並在後期開始配上作業系統。
三、第三代(1978~1981)：16位微處理器和微型機
四、第四代(1985年以後)：32位高檔微型機
隨著科學技術的突飛猛進，計算機套用的日益廣泛，現代社會對計算機的依賴已經越來越明顯。原來的8位、16位機已經不能滿足廣大用戶的需要，因此，1985年以後，Intel公司在原來的基礎上又發展了80386和80486。其中，80386有工作主頻達到25MHz，有32位數據線和24位地址線。以80386為CPU的COMPAQ 386、AST 386、IBM PS2/80等機種相繼誕生。同時隨著記憶體晶片的發展和硬碟技術的提高，出現了配置16MB記憶體和1000MB外存的微型機，微機已經成為超小型機，可執行多任務、多用戶作業。由微型機組成的網路、工作站相繼出現，從而擴大了用戶的套用範圍。1989年，Intel公司在80386的基礎上，又研製出了80486。它是在80386的晶片內部增加了一個8KB的高速緩衝記憶體和80386的協處理器晶片80387而形成了新一代CPU。1993年3月22日，Intel公司發布了它的新一代處理器Pentium(奔騰)。它採用0.8µm的BicMOS技術，集成了310萬個電晶體，工作電壓也從5V降到3V。隨著Pentium新型號的推出，CPU電晶體的數目增加到500萬個以上，工作主頻率從66MHz增加到333MHz。1998年3月，Intel公司在CeBIT貿易博覽會展出了一種速度高達702MHz的奔騰II晶片。1999年，以奔騰II450、奔騰III450為微處理器、記憶體128MB、硬碟8.4GB的微機已在我國上市。
