微控制器定义

单片机技术一单片机概述随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU 、RAM 、ROM 、定时/数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，因此单片机早期的含义称为单片微型计算机，直译为单片机。

单片微型计算机简称单片机，它因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名，就是把中央处理器CPU(Central processing unit)、随机存储器RAM（Random access memory）、只读存储器ROM（Read only memory）、中断系统、定时器／计数器以及I\O（Input/output）接口电路等主要微型机部件集成在一个芯片上。

虽然单片机只是一个芯片，但从组成和功能上看，它已具有了计算机系统的属性。

1、单片机主要应用与控制领域，用以实现各种测试和控制功能，为了强调起控制属性，也可以把单片机称为微控制器MCU（Micro controller unit）。

在国际上，“微控制器”的叫法似乎更通用一些，而在我国则比较习惯与“单片机”这一名称。

单片机在应用时，通常是处于控制系统的核心地位并融入其中，即以嵌入的方式进行使用，为了强调其“嵌入”的特点，也常常将单片机称为嵌入式微控制器EMCU（Embedded micro controller unit）。

单片机根据控制应用的需要分为通用单片机和专用单片机。

其中通用单片机是一种基本芯片，内部资源丰富、性能全面、适用性较强，用户可根据自己的需要，以其为控制核心，配以不同的外围电路设计成不同的单片机应用系统；专用单片机是针对性特别强，具有结构的最简化、资源利用的最优化、可靠性和成本的最佳化的特点。

2、单片机与单片机系统单片机通常是指芯片本身，它是有芯片制造商生产的，在它上面集成的是一些作为基本组成部分的运算器电路、控制器电路、存储器、中断系统、定时器/计数器以及输入/输出口电路等。

但一个单片机芯片并不能把计算机的全部电路都集成到其中，例如组成谐振电路和复位电路的石英晶体、电阻、电容等，这些元件在单片机系统中只能以散件的形式出现。

第1章绪论单片机又称微控制器，在工业控制中占据了很重要的地位。

那么到底什么是单片机，它与我们日常生活所接触的计算机又有什么联系和区别，单片机以后的发展趋势如何，这些都在本章进行讲解。

本章的最后就单片机的厂家和型号做了介绍，以便读者在以后的设计中有所参考。

1.1 单片机概论目前广泛应用的微型计算机属于第4代计算机，而我们本书所要讲述的单片机也属于微型计算机的范畴。

它们两者在原理和技术上是紧密联系的。

1.1.1 微处理器、微型计算机与单片机一般而言，微型计算机包括运算器、控制器、存储器、输入输出接口四个基本组成部分。

如果把运算器和控制器封装在一块芯片上，则称该芯片为微处理器(MPU，Mi cro Processing Unit)或者是中央处理器(CPU，Central Processing Unit)。

如果将它与大规模集成电路制成的存储器、输入输出接口电路在印制电路板上用总线连接起来，就构成了微型计算机。

一个只集成了中央处理器的集成电路封装，只是微型计算机的一个组成部分。

如果在一块芯片上集成了一台微型计算机的四个组成部分，则称其为单片微型计算机，简称单片机。

换句话而言，单片机是一块芯片上的微型计算机。

以单片机为核心的硬件电路称为单片机系统，它属于嵌入式系统的应用范畴。

为了进一步突出单片机在嵌入式系统中的主导地位，许多半导体公司在单片机内部还集成了许多外围功能电路和外设接口，如定时/计数、串行通信、模拟/数字转换、PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)等单元。

所有这些单元都突出了单片机的控制特性。

尽管单片机主要是为了控制目的而设计的，但它仍然具备微型计算机的全部特征，因此，单片机的功能部件和工作原理与微型计算机也基本相同，我们可以通过参照微型计算机的基本组成和工作原理逐步接近并了解单片机。

图1.1是一款双列直插封装的51单片机芯片AT89S52。

单片机原理与C51程序设计基础教程• 2 •图1.1 单片机外形单片机的体积小、质量轻、价格便宜，为学习、应用和开发提供了便利条件。

浅谈单片机与8086区别摘要单片机是一种微控制器，又称MCU，它不是一种单一的芯片，而是把一个计算机系统所具有的基本功能集成到了一个芯片上。

由于它价钱便宜、体积小等优点，已经越来越广泛地应用到了我们的生活当中。

而8086作为X86架构的鼻祖，现在也是我们学习微机原理等科目的一个经典的芯片。

单片机和8086在很多方面相关但是也有很明显的区别，所以本文主要针对单片机与8086的原理、特点、应用等方面进行了分析论述。

前言单片机是我们在学习完成微机原理与接口之后进行的一项重要课程，它在微机原理的基础上更加简洁明了方便地应用在了我们的日常生活之中。

它是一种集成电路芯片，并且如今越来越多地用在了工业控制等领域。

现在已经由刚开始的4位逐渐发展到了如今的300M的高速单片机。

而8086作为一种微处理器，也是计算机系统的重要的组成部分，并且也广泛的应用在控制领域。

而单片机可以在一定程度上代表现代嵌入式，而8086作为x86结构的鼻祖，如今几乎所有Intel生产的芯片均对其兼容，它也在一定程度上代表了计算机系统，在很多方面两者既有相似之处，但也有很大差别，区别分析两者的相同与区别可以为我们认识嵌入式系统与计算机系统带来很大的帮助。

1.原理比较分析单片机是一种集成电路芯片，也称为MCU(微控制器)，采用VLSI（超大规模集成电路技术），将能够进行数据处理的CPU中央处理器、多种I/O口和中断系统、RAM随机存储器、ROM只读存储器、计数器/定时器等功能（部分产品可能还会包括脉宽调制电路、A/D转换器、显示驱动电路等电路）集成到了一个小小的硅片上构成的一个麻雀虽小，五脏俱全的微型计算机系统。

但是由于市场的需求，单片机会根据不同的需求进行设计，因此一个系列的单片机会有不同的种类，但是一个系列的单片机虽然实现的功能有一定的差异，但是它们的处理内核都是一样的，这样在生产时也降低了些许难度，更为单片机的使用以及推广带来的好处。

详解Arduino Uno开发板的引脚分配图及定义（重要且基础）首先开发板实物图如下：在本篇文章中，我们将详细介绍Arduino开发板的硬件电路部分，具体来说，就是介绍Arduino Uno开发板的引脚分配图及定义。

Arduino Uno微控制器采用的是Atmel 的ATmega328。

Arduino Uno开发板的引脚分配图包含14个数字引脚、6个模拟输入、电源插孔、USB连接和ICSP插头。

引脚的复用功能提供了更多的不同选项，例如驱动电机、LED、读取传感器等。

在这篇文章中，我们将介绍Arduino Uno引脚的功能。

Arduino Uno引脚分配图Arduino Uno引脚分配- 电源Arduino Uno开发板可以使用三种方式供电：●直流电源插孔-可以使用电源插孔为Arduino开发板供电。

电源插孔通常连接到一个适配器。

开发板的供电范围可以是5-20V，但制造商建议将其保持在7-12V之间。

高于12V时，稳压芯片可能会过热，低于7V可能会供电不足。

●VIN引脚- 该引脚用于使用外部电源为Arduino Uno开发板供电。

电压应控制在上述提到的范围内。

●USB电缆- 连接到计算机时，提供500mA/5V电压。

在电源插孔的正极与VIN引脚之间链接有一个极性保护的二极管，额定电流为1安培。

您使用的电源决定了可用于电路的功率。

例如，使用USB为电路供电时，电流最大限制在500mA。

考虑到该电源也用于为MCU、外围设备、板载稳压器和与其连接的组件供电。

当通过电源插座或VIN为电路供电时，可用的最大电流取决于Arduino开发板上的5V和3.3V稳压器。

●5v和3v3根据制造商的数据手册，它们提供稳压的5V和3.3v，向外部组件供电。

●GND在Arduino Uno引脚分配图中，可以看到有5个GND引脚，它们都是互连的。

GND引脚用于闭合电路回路，并在整个电路中提供一个公共逻辑参考电平。

务必确保所有的GND（Arduino、外设和组件）相互连接并且有共同点。

第1章 单片机概述1.1 单片机的概念1.1.1 单片机的定义单片机的全称是单片微型计算机（Single Chip Microcomputer，SCM），也称为微控制器（Micro-Controller Unit，MCU），它是将中央处理单元（Central Processing Unit，CPU）、数据存储器RAM（Random Access Memory，随机读写存储器）、程序存储器ROM（Read Only Memory，只读存储器）以及I/O（Input/Output，输入/输出）接口集成在一块芯片上，构成的一个计算机系统，其组成框图如图1.1所示。

单片机可用下面的“表达式”来表示：单片机 = MPU+ROM+RAM+I/O+功能部件图1.1 单片机的组成框图1.1.2 单片机的诞生单片机诞生于20世纪70年代末，具有代表性的事件是1976年Intel公司推出了MCS-48单片机系列的第一款产品：8048。

这款单片机在一个芯片内集成了超过17000个晶体管，包含一个CPU，1KB的EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory，可擦可编程只读存储器），64字节的RAM，27个I/O端口和一个8位的定时器。

8048很快就成为了控制领域的工业标准，它们起初被广泛用来替代诸如洗衣机或交通灯等产品中的控制部分。

1980年，Intel公司在MCS-48的基础上推出了MCS-51系列的第一款单片机8051，这款单片机的功耗、大小和复杂程度都比8048提高了一个数量级。

8051集成了超过60000个晶体管，拥有4KB的ROM，128B的RAM，32个I/O端口，一个串行通信接口和两个16位的定时器。

经过三十多年的发展，MCS-51系列单片机已经形成了一个规模庞大、功能齐全、资源丰富的产品群。

单片机原理与应用技术·2·1.1.3 单片机的应用领域单片机在我们的日常生活和工作中无处不在、无处不有：家用电器中的微波炉、洗衣机、电饭煲、豆浆机、电子秤；住宅小区的监控系统、电梯智能化控制系统；汽车电子设备中的ABS、GPS、ESP、TPMS；医用设备中的呼吸机，各种分析仪，监护仪，病床呼叫系统；公交汽车、地铁站的IC卡读卡机、滚动显示车次和时间的LED点阵显示屏；电脑的外设，如键盘、鼠标、光驱、打印机、复印机、传真机、调制解调器；计算机网络的通信设备；智能化仪表中的万用表、示波器、逻辑分析仪；工厂流水线的智能化管理系统，成套设备中关键工作点的分布式监控系统；导弹的导航装置，飞机上的各种仪表等。

一、gd32f103rc的概述gd32f103rc是一款高性能、低功耗的32位微控制器，由广东君正集成电路有限公司设计制造。

该微控制器采用了ARM Cortex-M3内核，具有丰富的外设接口和强大的计算能力，适用于多种嵌入式应用场景。

二、gd32f103rc的特性1. 高性能：gd32f103rc采用了ARM Cortex-M3内核，工作频率可达72MHz，具有较强的数据处理能力和运算性能。

2. 丰富的外设接口：gd32f103rc集成了多种外设接口，包括通用串行总线（I2C）、通用异步收发器（USART）、定时器、模数转换器（ADC/DAC）等，满足了各种外设的接口需求。

3. 低功耗设计：gd32f103rc通过优化设计，实现了低功耗的特性，能够在电池供电的嵌入式系统中发挥稳定可靠的作用。

4. 丰富的存储空间：gd32f103rc具有较大的闪存和SRAM容量，支持复杂的应用程序和数据存储需求。

5. 强大的扩展性：gd32f103rc通过丰富的外设接口和灵活的GPIO引脚布局，具有较强的扩展性，能够满足不同应用场景的需求。

三、gd32f103rc的应用领域由于gd32f103rc具有高性能、丰富的外设接口和低功耗等特性，适用于多种嵌入式应用场景，包括但不限于以下领域：1. 工业控制：gd32f103rc可用于工业自动化控制系统中，实现实时数据采集、处理和控制。

2. 消费电子：gd32f103rc适合应用于家用电器、智能家居等消费电子产品中，实现各种功能和接口的控制。

3. 通信设备：gd32f103rc具有丰富的通信接口和高性能的处理能力，适用于各类通信设备的控制和数据处理。

4. 医疗设备：gd32f103rc的低功耗设计和稳定性能使其适用于医疗设备中，满足对稳定可靠性能要求的应用场景。

四、gd32f103rc的管教定义1. 通信接口管教：gd32f103rc具有丰富的通信接口，包括SPI、I2C、USART等，可以灵活连接各种外部设备，实现数据的传输和通信。