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《单片机原理及应用》课后习题习题11．单片机的基本含义和主要特点是什么？答：基本含义单片机是将计算机的四个基本部件，即运算器、控制器、存储器和输入输出接口微型化并集成在一块芯片上的微型计算机。
单片机的全称为单片微型计算机，又称为微控制器。
主要特点 1）有优异的性能价格比。
于单片机的应用不断向高级应用和复杂应用扩展，因此，其性能越来越高，如速度越来越快，内存越来越大，处理字长越来越长等。
而大批量的生产和使用也使单片机的价格越来越低。
2）集成度高、体积小、有很高的可靠性。
单片机把各功能部件集成在一块芯片上，内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连线，大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。
另外，其体积小，对于强磁场环境易于采取屏蔽措施，适合在恶劣环境下工作。
3）控制功能强。
为了满足工业控制的要求，一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令、I/O口的逻辑操作以及位处理功能。
单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微机。
4）低功耗、低电压，便于生产便携式产品，如手机等。
现在的单片机在功耗上已达到了极高的水平，不少芯片的功耗已达到微安级，在一粒纽扣电池供电的情况下就可长期运行。
25）外部总线增加了IC及SPI等串行总线方式，进一步缩小了体积，简化了结构。
6）单片机的系统扩展和系统配置较典型、规范，容易构成各种规模的应用系统。
2．简述单片机的基本组成及各部分功能。
答：单片机芯片内部结构包括中央处理器CPU (Central Processing Unit)、程序存储器ROM、随机存储器RAM、I／O口、定时／计数器、中断系统以及将这些部分连接起来的总线，它们都分布在总线的两旁，并和它连通。
一切指令、数据、控制信号都可经内部总线传送。
1）中央处理器CPU——单片机的核心单元，运算器和控制器组成，控制整个单片机系统协调工作，决定了单片机的运算能力和处理速度。
2）程序存储器ROM——用于存放用户程序，只允许读操作，ROM的信息可在断电后长期保存。
单片机发展历史引言概述:单片机（Microcontroller）是一种集成了微处理器核心、存储器和外围设备接口的微型计算机系统。
它的出现极大地推动了现代电子技术的发展。
本文将详细介绍单片机的发展历史，从最早的单片机问世到如今的高性能单片机，逐步展示了单片机技术的演进。
一、早期单片机的问世1.1 1971年，Intel发布了第一款单片机Intel 4004，它采用了10微米工艺制造，集成了2300个晶体管。
该单片机主要用于计算器和工业控制等领域。
1.2 随后，Intel又推出了Intel 8008单片机，它采用8位结构，集成了3500个晶体管，性能得到了进一步提升。
这款单片机被广泛应用于电子设备和通信系统中。
1.3 在1976年，Intel发布了Intel 8080单片机，它采用了更先进的6微米工艺制造，集成了约4500个晶体管。
这款单片机成为了当时最成功的单片机之一，被广泛应用于个人电脑和工控系统等领域。
二、单片机技术的进一步发展2.1 1980年代，单片机技术得到了快速发展。
Motorola公司推出了8位单片机MC6805，它具有更高的性能和更强的功能，被广泛应用于汽车电子系统和家用电器等领域。
2.2 同时，Intel也不断推出新的单片机产品。
1981年，他们发布了第一款16位单片机Intel 8051，它集成了更多的功能和更大的存储空间，成为了当时最受欢迎的单片机之一。
2.3 1990年代，随着半导体技术的进步，单片机的集成度和性能得到了进一步提升。
Atmel公司推出了AVR系列单片机，它采用了更先进的闪存技术，具有更高的运算速度和更低的功耗，被广泛应用于嵌入式系统和消费电子产品中。
三、高性能单片机的崛起3.1 随着计算机技术的不断发展，要求单片机具备更高的性能和更强的功能。
ARM架构的单片机应运而生，它采用了精简指令集（RISC）架构，具有更高的运算速度和更低的功耗。
3.2 ARM Cortex-M系列单片机成为了当前最受欢迎的高性能单片机之一。
第一章绪论1 引言单片机的全称是单片微型计算机，是典型的嵌入式微控制器，常用的英文缩写是MCU.单片机最早是被应用在工业控制领域中的，它是将大量的外围设备和CPU集成在了一个芯片中，从而使的计算机系统更小巧更容易与复杂的而且对体积要求严格的控制设备进行集成，从而使设备更能简单便捷的使用。
当今社会单片机已经在我们身边随处可见，工厂较复杂的工业系统中，必须要采用分布式测控系统完成大量的分布参数的采集。
在这类系统中，采用单片机作为分布式系统的前端采集模块，系统具有运行可靠，数据采集方便灵活，成本低廉等一系列优点。
在交通领域中，汽车、火车、飞机、航天器等均有单片机的广泛应用。
如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、黑匣子等。
而家用电器是单片机的又一重要应用领域，前景十分广阔。
如空调器、电冰箱、洗衣机、电饭煲、高档洗浴设备、高档玩具等。
电饭煲，又称作电锅、电饭锅。
世界上第一台电饭煲是在1950年代由日本人井深大的东京通讯工程公司发明的，它是能够将电能转变为内能的炊具。
电饭煲使用方便，清洁卫生，还具有对食品进行蒸、煮、炖、煨等多种操作功能。
目前世界上常见的电饭锅分为保温自动式、定时保温式以及新型的微电脑控制式三类。
现在已经成为日常家用电器，电饭煲的发明缩减了很多家庭花费在煮饭上的时间。
虽然随着电饭煲的不断改进已经具有了相当多的功能，可是仍会有很多不足之处。
当前世界尤其是中国，独具的老人越来越多而现在中国家庭独生子女又占绝大多数，社会竞争力越来越大生活压力也随之增大，这就导致儿女很难有时间照顾到家中的老人。
如果电饭煲能加入在吃饭时间前自动加热，加热完毕后自动断电的功能的话，无疑为很多家庭解决了很大的问题，于是次设计基于单片机与时钟芯片DS1302设计电路以实现此功能。
第二章电饭煲控制器的设计2.1 单片机的概述单片机是由运算器、控制器、存储器、输入设备以及输出设备共五个基本部分组成的。
单片机是把包括运算器、控制器、少量的存储器、最基本的输入输出口电路、串行口电路、中断和定时电路等都集成在一个尺寸有限的芯片上。
第一章微型计算机概述回顾计算机系统的基础知识，包括计算机系统的组成(包括硬件与软件)、结构、发展历程、分类及其功能实质。
本讲重点微处理器及微机系统的发展历程，微机系统与一般意义上的计算机系统的联系与差别，强调微型计算机系统是具有独特结构的计算机系统，由此决定了微机系统所具有的功能及其特点。
【讲授内容】1.1 微机发展概述计算机系统是能够自动地、快速地、准确地进行信息处理的电子工具，其工作过程的实质是电子器件状态的快速变化。
1946年，世界上出现了第一台由电子管构成的，能够按照人们事先的安排，快速完成所要求计算任务的ENIAC电子计算机，计算机及其相关技术经历了一个快速发展的过程。
一般来说，电子计算机发展历程的各个阶段，是以所采用的电子器件的不同来划分的，即电子管、晶体管、中小规模集成电路和大规模及超大规模集成电路计算机。
微型计算机属于第四代电子计算机产品，即大规模及超大规模集成电路计算机，是电路技术不断发展，芯片集成度不断提高的产物。
主机按体积、性能和价格分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机五类，从其工作原理上来讲，微型机与其它几类计算机并没有本质上的差别。
所不同的是由于采用了集成度较高的器件，使得其在结构上具有独特的特点，即将组成计算机硬件系统的两大核心部分—运算器和控制器，集成在一片集成电路芯片上，显然该芯片是整个微机系统的核心，称为中央处理器CPU，或者微处理器MPU。
微处理器是微机系统的核心部分，自70年代初出现第一片微处理器芯片以来，微处理器的性能和集成度几乎每两年翻一番，其发展速度大大超过了前几代计算机。
微机系统及相关技术的发展，主要涉及到以下几个方面：CPU、主频、缓存、新技术。
一、微机的发展微机系统的核心部件为CPU，因此我们主要以CPU的发展、演变过程为线索，来介绍微机系统的发展过程，主要以Intel公司的CPU为主线。
第一代：4位及低档8位微处理器✧1971年，Intel公司推出第一片4位微处理器Intel4004，以其为核心组成了一台高级袖珍计算机。
前言单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。
概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机是靠程序运行的，并且可以修改。
通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是其它器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。
一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板，但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别，因为单片机的通过编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性。
单片机又称微控制器，以体积小、功能全、性价比高等诸多优点而独具特色，因此单片机技术已经普及到我们的生活、工作、科研等各个领域，本文主要介绍了一个基于AT89C51单片机的测温报警系统，描述了单片机的基本信息以及利用DS18B20数字温度传感器开发测温系统，对其外围硬件进行连接、软件编程等模块都进行了详细介绍。
该系统可以实现温度的采集和显示，并且可以根据需要设定温度的上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、功耗低等优点，非常适合日常生活的温度测量。
DS18B20与AT89C51结合实现最简单的温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有着广泛的应用前景。
1 概述1.1 数字温度计简介随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
