文章插圖
隨著社會(huì)的發(fā)展和需求的提高 ， 計(jì)算機(jī)也在不斷地更新與發(fā)展 。由于計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生是應(yīng)數(shù)值計(jì)算而產(chǎn)生的 ， 因此長(zhǎng)期以來電子計(jì)算機(jī)技術(shù)都是沿著滿足大量高速數(shù)值計(jì)算而發(fā)展的 ， 直到20世紀(jì)70年代 ， 電子計(jì)算機(jī)在數(shù)字邏輯運(yùn)算、推理、自動(dòng)控制等方面顯露出非凡的功能后 ， 在各種控制領(lǐng)域開始對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展提出了與傳統(tǒng)大量高速計(jì)算完全不同的要求 。
單片機(jī)與PC機(jī)的區(qū)別及用途解析
這些要求是：面對(duì)控制對(duì)象、面對(duì)各種傳感器信號(hào)、面對(duì)人機(jī)交互操作控制、能方便地嵌入工控應(yīng)用系統(tǒng)中等 。
為了實(shí)現(xiàn)上述要求 ， 近年來 ， 單片微型計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱單片機(jī)）應(yīng)運(yùn)而生 。單片機(jī)也被稱做“微控制器”、“嵌入式微控制器” 。單片機(jī)一詞最初是“SingleChipMicrocomputer” ， 簡(jiǎn)稱SCM 。在單片機(jī)誕生時(shí) ， SCM是一個(gè)準(zhǔn)確、流行的稱謂 ， “單片機(jī)”一詞準(zhǔn)確地表達(dá)了這—概念 。隨著SCM在技術(shù)上、體系結(jié)構(gòu)上不斷擴(kuò)展其控制功能 ， 單片機(jī)已不能用“單片微型計(jì)算機(jī)”來準(zhǔn)確表達(dá)其內(nèi)涵 。國際上逐漸采用”MCU“（MicroControllerUnit”）來代替 ， 形成了單片機(jī)界公認(rèn)的、最終統(tǒng)一的名詞 。在國內(nèi)因?yàn)椤皢纹瑱C(jī)”一詞已約定俗成 ， 故而繼續(xù)沿用 。
單片機(jī)到底是什么呢？就是一個(gè)電腦 ， 只不過是微型的 ， 麻雀雖小 ， 五臟俱全：它內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊 ， 比如CPU ， 內(nèi)存 ， 并行總線 ， 還有和硬盤作用相同的存儲(chǔ)器件 ， 不同的是它的這些部件性能都相對(duì)我們的家用電腦弱很多 ， 不過價(jià)錢也是低的 ， 一般不超過10元即可 ， 用它來做一些控制電器一類不是很復(fù)雜的工作足矣了 。我們現(xiàn)在用的全自動(dòng)滾筒洗衣機(jī) ， 排煙罩VCD等等的家電里面都可以看到它的身影！它主要是作為控制部分的核心部件 。
它是一種在線式實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī) ， 在線式就是現(xiàn)場(chǎng)控制 ， 需要的是有較強(qiáng)的抗干擾能力 ， 較低的成本 ， 這也是和離線式計(jì)算機(jī)的（比如家用PC）的主要區(qū)別 。
單片機(jī)是靠程序的 ， 并且可以修改 。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能 ， 尤其是特殊的獨(dú)特的一些功能 ， 這是別的器件需要費(fèi)很大力氣才能做到的 ， 有些則是花大力氣也很難做到的 。一個(gè)不是很復(fù)雜的功能要是用美國50年代開發(fā)的74系列 ， 或者60年代的CD4000系列這些純硬件來搞定的話 ， 電路一定是一塊大PCB板！但是如果要是用美國70年代成功投放市場(chǎng)的系列單片機(jī) ， 結(jié)果就會(huì)有天壤之別！只因?yàn)閱纹瑱C(jī)的通過你編寫的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能 ， 高效率 ， 以及高可靠性！
由于單片機(jī)對(duì)成本是敏感的 ， 所以目前占統(tǒng)治地位的軟件還是最低級(jí)匯編語言 ， 它是除了二進(jìn)制機(jī)器碼以上最低級(jí)的語言了 ， 既然這么低級(jí)為什么還要用呢？很多高級(jí)的語言已經(jīng)達(dá)到了可視化編程的水平為什么不用呢？原因很簡(jiǎn)單 ， 就是單片機(jī)沒有家用計(jì)算機(jī)那樣的CPU ， 也沒有像硬盤那樣的海量存儲(chǔ)設(shè)備 。一個(gè)可視化高級(jí)語言編寫的小程序里面即使只有一個(gè)按鈕 ， 也會(huì)達(dá)到幾十K的尺寸！對(duì)于家用PC的硬盤來講沒什么 ， 可是對(duì)于單片機(jī)來講是不能接受的 。單片機(jī)在硬件資源方面的利用率必須很高才行 ， 所以匯編雖然原始卻還是在大量使用 。一樣的道理 ， 如果把巨型計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件拿到家用PC上來運(yùn)行 ， 家用PC的也是承受不了的 。
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