单片机的概念及单片机的种类

51⼊门笔记-（2）常见单⽚机的种类与简介常见单⽚机种类与简介单⽚机从当初的4位发展到8位、32位，甚⾄更⾼，到现在可以说种类繁多⽽且齐全，数量庞⼤，在不同的领域主流的单⽚机有不同，很多设计开发有时候要⾯临很多选择。

下⾯介绍⼏种常⽤的单⽚机：1、51系列单⽚机stc的51单⽚机51单⽚机最初是由Intel始创的8004单⽚机开始，这是8位的单⽚机，特点是：寄存器少，。

很多功能需要外部扩展，像AD转换、PWM专门输出信号等、I/O⼝输出能⼒不强、运⾏速度慢、抗⼲扰能⼒差、功耗⾼、不具备⾃编程能⼒。

但是它的外围电路相对简单，上⼿容易，适合⼊门级，很多⾼校单⽚机都是以51单⽚机教学为主，在⼯业测控系统应⽤很⼴泛。

⽬前⽣产51单⽚机的⼚家有：英特尔、艾德梅尔、西门⼦、华邦以及国产的宏晶等。

2、AVR系列单⽚机arduino nano开发板，芯⽚为avr单⽚机AVR单⽚机是由Atmel公司最初提出，也是8位单⽚机，后来也有16位的，但是与51不⼀样，它内部指令⼤⼤简化，同时内部结构精简，因此速度更快，功能更加强⼤，驱动能⼒⽐51的强，功耗也很低，抗⼲扰能⼒更强，内部有强劲的Flash程序存储器，烧录快捷⽅便，内部集成多种频率的RC振荡器、PWM输出、AD转换、看门狗、上电⾃动复位等功能。

AVR单⽚机有三种系列：1、tiny AVR，这种主要被⽤于需要性能不是很⾼、效率低下以及在⼩封装中使⽤2、mega AVR，这种主要是针对需要加额外外围电路设计的理想选择，⾃编程能⼒强3、Xmega AVR，这种主要是在⾼集成度和低功耗使⽤AVR单⽚机主要应⽤在打印机、空调、电表等控制电路板当中。

3、STM8系列stm8开发板STM8系列是意法半导体公司⽣产的8位的单⽚机。

该型号单⽚机分为STM8A、STM8S、STM8L三个系列。

从2008年STM8发布⾄今已有13年，截⽌到2018年底累计出货量已经超过40亿⽚。

4、STM32系列单⽚机stm32芯⽚STM32系列单⽚机是有ST公司推出的，表⽰ARM Cortex-M内核的32位微控制器，这个芯⽚功能就更强⼤了，光是学习起来就有厚厚的⼀本书，这还不包括实际操作实践，从事软件开发的⼯程师，特别是设计⼤型系统对这个芯⽚⼀定不陌⽣。

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。

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。

什么是单片机（一）引言概述：单片机（Microcontroller，简称MCU）是一种集成了处理器核心、内存、输入/输出控制器和各种外设功能的微型计算机系统。

它具有体积小、功耗低、成本低廉、易编程等特点，并广泛应用于嵌入式系统中。

本文将从单片机的原理、功能、应用领域、优势和发展趋势等五个大点进行阐述。

一、单片机的原理1. 单片机的基本组成及结构2. 单片机的工作原理和运行方式3. 单片机的逻辑结构和存储结构4. 单片机的时钟系统和中断系统5. 单片机和传统计算机的比较二、单片机的功能1. 单片机的数据处理功能2. 单片机的输入和输出功能3. 单片机的定时和计数功能4. 单片机的通信功能5. 单片机的其他功能（如模拟信号处理、PWM输出等）三、单片机的应用领域1. 工业控制领域中的单片机应用2. 消费电子领域中的单片机应用3. 汽车电子领域中的单片机应用4. 医疗设备领域中的单片机应用5. 家电及智能家居领域中的单片机应用四、单片机的优势1. 体积小、功耗低、成本低廉的优势2. 简单易用的开发工具和开发环境3. 丰富的外设资源和接口通信能力4. 可靠性和稳定性较高5. 灵活性和可扩展性较强五、单片机的发展趋势1. 集成度的不断提高2. 功耗的进一步降低3. 多核技术的应用和发展4. 物联网和嵌入式系统的需求推动5. 特定领域需求的定制化发展总结：通过对单片机的原理、功能、应用领域、优势和发展趋势的阐述，我们可以看到单片机在现代技术中的广泛应用和重要作用。

单片机的小巧、低功耗、灵活性等特点，使其成为嵌入式系统设计的高效工具。

随着技术的不断发展和需求的不断增加，单片机将继续迎来更广阔的应用领域和更好的发展前景。

当前单片机的类型及应用领域和发展趋势一：单片机类型(1）：单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段.1、SCM即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段,2、MCU即微控制器（Micro Controller Unit）阶段.3、单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此,专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势.（2）: 常用单片机芯片简介1、STC单片机STC公司的单片机主要是基于8051内核，是新一代增强型单片机，指令代码完全兼容传统8051,速度快8~12倍，带ADC,4路PWM，双串口，有全球唯一ID号,加密性好，抗干扰强。

2、PIC单片机：是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是体积小,功耗低，精简指令集，抗干扰性好，可靠性高,有较强的模拟接口,代码保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片。

3、 EMC单片机：是台湾义隆公司的产品,有很大一部分与PIC 8位单片机兼容，且相兼容产品的资源相对比PIC的多,价格便宜，有很多系列可选,但抗干扰较差.4、ATMEL单片机(51单片机）:ATMEl公司的8位单片机有AT89、AT90两个系列，AT89系列是8位Flash单片机,与8051系列单片机相兼容，静态时钟模式；AT90系列单片机是增强RISC结构、全静态工作方式、内载在线可编程Flash的单片机,也叫AVR单片机.5、PHLIPIS 51PLC系列单片机(51单片机）：PHILIPS公司的单片机是基于80C51内核的单片机,嵌入了掉电检测、模拟以及片内RC振荡器等功能,这使51L PC在高集成度、低成本、低功耗的应用设计中可以满足多方面的性能要求。

6、HOLTEK单片机：台湾盛扬半导体的单片机，价格便宜,种类较多,但抗干扰较差,适用于消费类产品。

单片机定义单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。

尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。

同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。

而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。

单片机也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。

单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。

最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU 集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。

INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

早期的单片机都是8位或4位的。

其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。

此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。

基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。

随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。

90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大的提高。

随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。

而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。

目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。

当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。

而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。

单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。

单片机的分类和原理及应用单片机是一种高度集成的数字电子元件，主要由微处理器、存储器、输入输出接口电路和时钟电路组成。

它在现代电子技术领域中被广泛应用，具有体积小、功耗低、可编程性强等特点。

本文将从分类、原理以及应用三个方面对单片机进行详细介绍。

一、单片机的分类单片机按照处理器架构可以分为两大类：RISC和CISC。

1. RISC架构单片机RISC（Reduced Instruction Set Computer）架构单片机指的是指令集精简的微型计算机系统。

它的特点是指令数量较少，每条指令执行时间相对较短。

常见的RISC架构单片机有ARM系列、MIPS系列等。

2. CISC架构单片机CISC（Complex Instruction Set Computer）架构单片机指的是指令集较为复杂的微型计算机系统。

它的特点是指令数量较多，每条指令执行时间相对较长。

常见的CISC架构单片机有Intel的8051系列等。

二、单片机的工作原理单片机的工作原理主要包括指令执行、寄存器、时钟和输入输出。

1. 指令执行单片机依靠内部存储器中的指令进行操作。

当电源通电后，单片机将从存储器中读取指令，并按照指令的要求执行相应的操作。

2. 寄存器寄存器是单片机内部用于存储数据的部件。

常见的寄存器有程序计数器（PC）、累加器（ACC）等。

寄存器的作用是存储中间结果，为指令执行提供数据。

3. 时钟时钟电路是单片机内部的一个重要部件，用于控制指令的执行速度。

时钟信号会实时地驱动单片机的各个部件，使其按照一定的节奏工作。

4. 输入输出单片机通过输入输出接口电路与外部设备进行通信。

输入可以是按钮、传感器等，输出可以是LED灯、液晶显示屏等。

单片机通过输入输出接口与外部设备打交道，实现与外界的数据交换与控制。

三、单片机的应用单片机由于其高度集成、可编程性强的特点，在各个领域都有广泛的应用。

1. 工业自动化在工业自动化领域，单片机被广泛应用于控制系统。

单元一（1）HC08单片机介绍及Codewarrior使用一、单片机基本概念1.何谓单片机一台能够工作的计算机要有这样几个部份构成：CPU（进行运算、控制）、RAM（数据存储）、ROM（程序存储）、输入/输出设备（例如：串行口、并行输出口等）。

在个人计算机上这些部份被分成若干块芯片，安装一个称之为主板的印刷线路板上。

而在单片机中，这些部份，全部被做到一块集成电路芯片中了，所以就称为单片（单芯片）机，而且有一些单片机中除了上述部份外，还集成了其它部份如A/D，D/A等。

PC中的CPU一块就要卖几百块钱，这么多东西做在一起，是不是很贵？说这块芯片体积是不是很大呢？恰恰相反，单片机的价格并不高，从几元人民币到几十元人民币，体积也不大，一般用40脚封装，当然功能多一些单片机也有引脚比较多的，如68，84，100引脚，功能少的10多个或20多个引脚，有的甚至只有8个引脚。

为什么会这样呢？因为功能有强弱。

比如，市场上面有的组合音响一套才卖几百块钱，可是有的一台功放机就要卖好几千。

另外这种芯片的生产量很大，技术也很成熟，如51系列的单片机已经做了十几年，所以价格就很低了。

单片机的功能肯定不强，干吗要学它呢？实际工作中并不是任何需要计算机的场合都要求计算机有很高的性能，一个控制电冰箱温度的计算机难道要用PIII？应用的关键是看是否够用，是否有很好的性能价格比。

所以8051出来十多年，依然没有被淘汰，还在不断的发展中。

2.常用的单片机（1）51系列51系列单片机是Intel公司在20世纪80年代初研制出来的，很快就在我国得到推广和广泛的应用。

20多年来，51系列单片机在教学、工业控制、仪器仪表和信息通信中发挥着重要的作用，并在交通、航运和家用电器等领域取得了大量的应用成果。

20世纪80年代中期以后，Intel公司以专利转让的形式把8051内核给了许多半导体厂家，如Arotel、Philps、Ananog Devlces和Dallas等。

第一章、绪论单片机定义：把CPU、寄存器、RAM/ROM 、I/O 接口等电路集成在一块集成电路芯片上，构成一个完整的微型计算机。

单片机特点：体积小、功耗低、性价比高；数据大都在片内传送，抗干扰能力强，可靠性高；结构灵活，应用广泛。

单片机发展趋势：数据位长1-->4-->8-->16-->32 位;CPU 处理能力和速度不断提高;增大片内RAM 和ROM 容量;增加片内I/O 口和功能模块种类和数量;扩大对外部RAM/IO 口和程序存储器寻址能力;缩小体积，降低功耗。

单片机应用：控制应用：应用范围广泛，从实时性角度可分为离线应用和在线应用。

软硬件结合：软硬件统筹考虑，不仅要会编程，还要有硬件的理论和实践知识。

应用现场环境恶劣：电磁干扰、电源波动、冲击震动、高低温等环境因素的影响。

要考虑芯片等级选择、接地技术、屏蔽技术、隔离技术、滤波技术、抑制反电势干扰技术等。

应用空间大：工业自动化、仪器仪表、家用电器、信息和通信产品、军事装备、物联网等领域。

第三章：MCS-51单片机结构与原理3.1 MCS-51 单片机的物理结构及逻辑结构51 单片机的引脚定义：P0、P1、P2、P3（输入输出口）；RST（复位）/ VPD（后备电源引入端）；EA （读内/ 外ROM 控制）/Vpp（编程电压）；ALE（地址低8 位锁存）/ PROG（编程脉冲）；PSEN （外部ROM 读选通信号）；XTAL1、XTAL2 （外接晶振端）Vcc （+5v 电源）；Vss （地）逻辑结构--51 单片机的系统结构图（教材P26）51 单片机基本组成：一个8 位微处理器CPU；数据存储器RAM 和特殊功能寄存器SFR；内部程序存储器ROM；两个定时/计数器，用以对外部事件进行计数，也可用作定时器；四个8 位可编程的I/O（输入/ 输出）并行端口；一个串行端口，用于数据的串行通信；中断控制系统；内部时钟电路。

单片机种类摘要：本文将介绍单片机的基本概念、分类以及常见的单片机种类。

单片机作为一种集成电路芯片，广泛应用于各个领域。

了解单片机种类对于选择和使用单片机具有重要意义。

一、引言单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种高度集成的微型计算机系统，具有存储器、时钟装置和各种输入输出接口。

它以高性能的处理器为核心，具有可编程性和可定制性的特点。

单片机广泛应用于测量、控制、通讯、信息处理等领域。

二、单片机的分类根据不同的标准，单片机可以分为多个类别。

常用的分类方法包括：1.按照指令集架构：- CISC（Complex Instruction Set Computer）单片机：其指令集复杂，指令的执行时间不一致，具有较高的性能但开发和调试难度较大。

- RISC（Reduced Instruction Set Computer）单片机：其指令集简化，指令的执行时间一致，具有较低的性能但开发和调试相对容易。

2.按照位数：- 8位单片机：如Atmel AVR系列、Microchip PIC系列。

具有较低的成本和功耗，并且适合于简单的应用。

- 16位单片机：如Renesas H8系列、Microchip PIC24系列。

具有较高的性能和功耗，并且适合于中等复杂度的应用。

- 32位单片机：如ARM Cortex-M系列、Microchip PIC32系列。

具有最高的性能和功耗，并且适合于复杂的应用。

3.按照应用领域：- 通用型单片机：如STMicroelectronics STM32系列、Texas Instruments MSP430系列。

适用于各个领域的通用用途。

- 专用型单片机：如NXP Semiconductors LPC系列、Freescale HC系列。

适用于特定领域的特定用途。

三、常见的单片机种类1. Atmel AVR系列- ATMega系列：适用于通用用途的8位单片机，具有较好的性能和易用性。

第1章单片机概述读者可能都知道电脑是什么，能做什么.但是你知道什么是微电脑吗?当今各种设备中总会冠以“微电脑控制”一词，那么这个微电脑是什么呢？它与电脑有什么关系和区别呢？微电脑实际上是商家为了便于大众理解而给单片机起的别名。

微电脑实际上就是单片机（Single Chip Microcomputer）。

目前国际上统称为微控制器（Micro Controller Unit,MCU)。

单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

本章简单讲解了单片机的历史与发展现状；介绍了什么是单片机系统、单片机的应用领域、常用单片机产品;概要讲解了PIC单片机的特点。

1。

1 单片机的历史在计算机的发展史上,运算和控制一直是计算机功能实施的两条主线。

运算功能主要体现在巨型机、大型机、服务器和个人电脑上，承担高速、海量技术数据的处理和分析，一般以计算能力（即运算速度)为重要标志。

而控制功能则主要体现在单片机中,主要与控制对象耦合，能与控制对象互动和实时控制。

单片机以低成本、小体积、高可靠、功能强等优点脱颖而出，极大地丰富了该项研究领域新的内涵。

自从美国英特尔公司出品了4位的逻辑控制器4004以后，各大半导体公司纷纷投入对单片机的研发,各类单片机如雨后春笋般相继出现，其功能不断改善，以适应不同的应用领域。

一般而言，将其发展史分为以下4个阶段.第一代:20世纪70年代后期，4位逻辑控制器件发展到8位。

使用NMOS工艺（速度低、功耗大、集成度低）.代表产品有摩托罗拉公司的MC6800、Intel公司的Intel 8048、Zilog 公司的Z80。

第二代:20世纪80年代初，采用CMOS工艺，并逐渐被高速低功耗的HMOS工艺代替。

大学课程之单片机全称简介单片机是指将微处理器核心、存储器、时钟电路、输入/输出接口等功能模块集成在一块芯片上的微型计算机系统。

它具有体积小、功耗低、性能强大等优点，广泛应用于电子设备、通信、工业控制等领域。

在大学的电子信息工程、自动化控制等专业中，单片机课程被普遍设置，以培养学生对嵌入式系统设计与开发的理解和能力。

单片机的应用领域单片机作为一种重要的嵌入式系统，被广泛应用于以下领域：1.智能家居控制系统：通过单片机实现对家居设备的智能控制，如照明、空调、窗帘等的自动化控制。

2.工业自动化系统：单片机在工业生产中广泛应用，如生产线的自动化控制、物料管理等，提高了生产效率并降低了成本。

3.智能交通系统：通过单片机实现交通信号灯、交通监控设备的控制。

4.医疗设备：单片机在医疗设备中的应用非常多样，例如医疗仪器的控制、医疗监测设备等。

5.农业自动化：单片机可用于农业设备的自动控制，如温室自动浇水系统、自动施肥系统等。

单片机课程的重要性单片机课程是电子信息工程、自动化控制等专业中的一门基础课程，具有以下重要性：1.培养学生嵌入式系统设计与开发的能力：学生通过学习单片机课程，能够掌握单片机的原理与应用，具备嵌入式系统设计与开发的基础能力。

2.提高学生实际操作能力：在单片机课程中，学生需要进行实际的电路连接与编程实验，通过实践锻炼自己的动手能力和解决问题的能力。

3.拓宽学生的职业发展方向：掌握单片机技术后，学生可以在电子技术、自动化控制、嵌入式系统等领域找到更多的职业发展机会。

4.培养学生创新意识和团队合作精神：在单片机课程的实践环节中，学生需要进行项目设计与实施，培养了学生的创新意识和团队合作精神。

单片机课程的教学内容在单片机课程中，通常包含以下教学内容：1.单片机原理与体系结构：介绍单片机的基本原理、内部结构和工作方式。

2.嵌入式系统设计：学习如何设计嵌入式系统，并了解与单片机相关的硬件电路设计。

3.单片机编程：学习单片机的编程语言和开发工具，如C语言、汇编语言和Keil等。

单片机种类简介ATMEL公司的AVR单片机,是增强型RISC内载Flash的单片机,芯片上的Flash存储器附在用户的产品中,可随时编程,再编程,使用户的产品设计容易,更新换代方便.A VR单片机采用增强的RISC结构,使其具有高速处理能力,在一个时钟周期内可执行复杂的指令,每MHz可实现1MIPS的处理能力.A VR单片机工作电压为2.7~6.0V,可以实现耗电最优化.A VR的单片机广泛应用于计算机外部设备,工业实时控制,仪器仪表,通讯设备,家用电器,宇航设备等各个领域.Motorola单片机:Motorola是世界上最大的单片机厂商.从M6800开始,开发了广泛的品种,4位,8位,16位32位的单片机都能生产,其中典型的代表有:8位机M6805,M68HC05系列,8位增强型M68HC11,M68HC12 , 16位机M68HC16, 32位机M683XX. Motorola单片机的特点之一是在同样单片机种类简介的速度下所用的时钟频率较Intel类单片机低得多,因而使得高频噪声低,抗干扰能力强,更适合于工控领域及恶劣的环境.MicroChip单片机: MicroChip单片机的主要产品是PIC 16C系列和17C系列8位单片机,CPU 采用RISC结构,分别仅有33,35,58条指令,采用Harvard双总线结构,运行速度快,低工作电压,低功耗,较大的输入输出直接驱动能力,价格低,一次性编程,小体积. 适用于用量大,档次低,价格敏感的产品.在办公自动化设备,消费电子产品,电讯通信,智能仪器仪表,汽车电子,金融电子,工业控制不同领域都有广泛的应用,PIC系列单片机在世界单片机市场份额排名中逐年提高.发展非常迅速.MDT20XX系列单片机:工业级OTP单片机,Micon公司生产,与PIC单片机管脚完全一致,海尔集团的电冰箱控制器,TCL通信产品,长安奥拓铃木小轿车功率分配器就采用这种单片机EM78系列OTP型单片机: 台湾义隆电子股份有限公司,直接替代PIC16CXX,管脚兼容,软件可转换.Scenix单片机: Scenix公司推出的8位RISC结构SX系列单片机与Intel 的Pentium II等一起被<>评选为1998年世界十大处理器.在技术上有其独到之处:SX系列双时钟设置,指令运行速度可达50/75/100MIPS（每秒执行百万条指令,XXX M Instruction Per Second）;具有虚拟外设功能,柔性化I/O端口,所有的I/O端口都可单独编程设定,公司提供各种I/O的库函数,用于实现各种I/O模块的功能,如多路UART,多路A/D,PWM,SPI,DTMF,FS,LCD驱动等等. 采用EEPROM/FLASH程序存储器,可以实现在线系统编程.通过计算机RS232C接口,采用专用串行电缆即可对目标系统进行在线实时仿真.EPSON单片机:EPSON单片机以低电压,低功耗和内置LCD驱动器特点著名于世,尤其是LCD驱动部分做得很好.广泛用于工业控制,医疗设备,家用电器,仪器仪表,通信设备和手持式消费类产品等领域.目前EPSON已推出四位单片机SMC62系列,SMC63系列,SMC60系列和八位单片机SMC88系列.东芝单片机:东芝单片机门类齐全,4位机在家电领域有很大市场,8位机主要有870系列,90系列,该类单片机允许使用慢模式,采用32K时钟时功耗降至10UA数量级.东芝的32位单片机采用MIPS 3000A RISC的CPU结构,面向VCD,数字相机,图像处理等市场.8051单片机:8051单片机最早由Intel公司推出,其后,多家公司购买了8051的内核,使得以8051为内核的MCU系列单片机在世界上产量最大,应用也最广泛,有人推测8051可能最终形成事实上的标准MCU芯片.LG公司生产的GMS90系列单片机,与Intel MCS-51系列,Atmel 89C51/52,89C2051等单片机兼容,CMOS技术,高达40MHZ的时钟频率,应用于: 多功能电话,智能传感器,电度表,工业控制,防盗报警装置,各种计费器,各种IC卡装置,DVD,VCD,CD-ROM.华邦单片机: 华邦公司的W77,W78系列8位单片机的脚位和指令集与8051兼容, 但每个指令周期只需要4个时钟周期,速度提高了三倍,工作频率最高可达40MHz.同时增加了WatchDog Timer,6组外部中断源,2组UART,2组Data pointer及Wait state control pin. W741系列的4位单片机带液晶驱动,在线烧录,保密性高,低操作电压（1.2V~1.8V）.Zilog单片机:Z8单片机是Zilog公司的产品,采用多累加器结构,有较强的中断处理能力,开发工具价廉物美.Z8单片机以低价位面向低端应用.我想很多人都知道Z80单板机,直到90年代后期,很多大学的微机原理还是讲述Z80.NS单片机:COP8单片机是NS（美国国家半导体公司）的产品,内部集成了16位A/D,这是不多见的,在看门狗多路及STOP方式下单片机的唤醒方式上都有独到之处.此外,COP8的程序加密也做得比较好POWERPIC系列MicroChip公司生产MCS-51系列Intel公司生产MSP430系列德州仪器(TI)公司生产1.8051 单片机最早有Intel公司推出8051/31类单片机,也是世界上使用量最大的几种单片机之一.由于Intel 公司将重点放在186,386,奔腾等与PC类兼容的高档芯片开发上,8051类单片机主要有Philips,三星,华帮等公司接手.这些公司在保持与8051单片机兼容基础改善了8051的许多特点.提高了速度,降低了时钟频率,放宽了电源电压的动态范围,降低了产品价格.2.Atmel 单片机:ATMEL 公司是世界上著名的高性能低功耗非易失性存储器和数字集成电路的一流半导体制造公司ATMEL 公司最令人注目的是它的EEPROM 电可擦除技术闪速存储器技术和质量高可靠性的生产技术在CMOS 器件生产领域中A TMEL 的先进设计水平优秀的生产工艺及封装技术一直处于世界的领先地位这些技术用于单片机生产使单片机也具有优秀的品质在结构性能和功能等方面都有明显的优势ATMEL 公司的单片机是目前世界上一种独具特色而性能卓越的单片机它在计算机外部设备通讯设备自动化工业控制宇航设备仪器仪表和各种消费类产品中都有着广泛的应用前景.其生产的A T90系列是增强型RISC内载FLASH单片机,通常称为AVR系列.AT91M系列是基于ARM7TDMI 嵌入式处理器的ATMEL 16/32 微处理器系列中的一个新成员该处理器用高密度的16 位指令集实现了高效的32 位RISC 结构且功耗很低.另外ATMAL的增强型51系列单片机目前在市场上仍然十分流行,其中A T89S51 十分活跃.3.Microchip 单片机:Microchip 单片机是市场份额增长最快的单片机.他的主要产品是16C 系列8 位单片机,CPU采用RISC 结构,仅33 条指令,运行速度快,且以低价位著称,一般单片机价格都在 1 美元以下.Microchip 单片机没有掩膜产品,全部都是OTP 器件(现已推出FLASH 型单片机).Microchip 强调节约成本的最优化设计,是使用量大,档次低,价格敏感的产品.4.TI 公司的MSP430 系列单片机:MSP430 系列单片机是由TI公司开发的16 位单片机。