1.1 單片機的發展

所謂單片機，就是將組成微機的各個部件：中央處理器（CPU）、存儲器、I/O接口電路、定時器/計數器等，集成在一塊電路芯片上，構成一個完整的微型計算機。單片機無論從功能上還是從形態上來說，都是作為控制領域的應用計算機而誕生的。它是典型的嵌入式系統，是嵌入式系統應用的最佳選擇。

單片機的應用很廣，發展速度也很快，其發展大致經歷了4代歷程：

第1代（1974—1976年）：1974年12月，美國著名的仙童公司（Fairchild）推出世界上第一臺單片機F8。這款單片機受工藝和集成度的限制，采用雙片形式，外接一塊3851電路才能構成一個完整的微型計算機。這是單片機的初級階段。

第2代（1976—1980年）：為低性能單片機階段。以Intel公司的MCS-48系列單片機為典型代表，單片機由一塊芯片構成，具有CPU、并行I/O口、8位定時器、RAM及ROM，是一個真正意義上的單片機。但性能低、品種少，只能應用于比較簡單的場合。

第 3 代（1980—1983 年）：8 位單片機的成熟階段，完善了外部總線，確立了單片機的基本控制功能。在這個階段的單片機，都具有串行I/O口，且具有多級中斷系統，定時器/計數器為16位，片內的RAM和ROM容量也相對較大，尋址范圍從4 KB增加到了64 KB。這一代單片機真正開創了單片機作為微控制器的發展道路。

第4代（1983年—）：這一時期8位單片機、16位單片機和32位單片機并行發展。一方面不斷完善高檔8位單片機，另一方面發展16位單片機以及32位單片機。將許多測控系統所使用的電路技術、接口技術應用于單片機中，如多通道A/D轉換部件，程序運行監控器（WDT），脈沖寬度調制器（PWM），高速I/O口等。這些部件的加入增強了外圍電路功能，強化了智能控制系統特征。

目前單片機表現出了幾大趨勢：

（1）加大存儲容量，采用新型存儲器方便用戶擦寫程序及數據，加強程序的保密措施。

（2）內部集成部件越來越多，與模擬電路結合越來越緊密，其應用水平不斷提高。

（3）通信和聯網功能也不斷加強。

（4）集成度不斷提高，功耗降低，電源電壓范圍加寬。