1.2 单片机的特点及发展概况

1974年，美国仙童（Fairchild）公司研制出世界上第一台单片微型计算机F8，该机由两块集成电路芯片组成，结构紧凑，具有独特的指令系统，非常适于民用电器和仪器仪表领域。从此，单片机开始迅速发展，应用范围也越来越广泛，其具体发展可以分为以下3个阶段。

20世纪70年代为单片机发展的初级阶段。以Intel公司的MCS-48系列单片机为典型代表，在一个芯片上集成了CPU、并行口、定时器、RAM和ROM存储器，是一种真正的单片机。但这个阶段的单片机受工艺和集成度的制约，品种少、功能低、存储容量小、I/O部件和外围器件种类少，所以主要应用在比较简单的民用和仪器仪表场合。

20世界80年代为高性能单片机的发展阶段。以Intel公司的MCS-51、MCS-98系列单片机为典型代表，出现了不少8位或16位单片机。这些单片机的CPU和指令系统功能得到加强，尤其是具有一些单片机特有的功能，存储器容量显著增加，I/O部件增多，有的包含了A/D之类的特殊部件。单片机应用得到了极大的推广，拓展到各个领域。

20世纪90年代至今为单片机的高速发展阶段。世界上著名的半导体厂商都很重视新型单片机的研制、生产和推广，出现了32位单片机。单片机性能不断完善，性价比显著提高，种类和型号快速增加，市场竞争激烈。单片机的应用深入到国民经济的各个领域，嵌入单片机的智能产品比比皆是。从性能和用途上看，单片机正朝着面向多层次用户的多品种多规格方向发展，哪个应用领域前景广，就有这个领域的特殊单片机出现。既有特别高档的单片机，用于高级家用电器、掌上电脑、复杂的实时控制系统等领域；又有特别廉价、超小型、低功耗单片机，应用于智能玩具等消费应用领域。当然，对技术人员来说，一方面选择单片机的自由度大了，另一方面也得不断学习和掌握新的应用技术。

目前单片机的发展体现出如下特点。

① CPU功能增强。CPU功能主要表现在运算速度和精度的提高上。

② 内部资源增多。单片机内部资源越丰富，用它构成的单片机控制系统的硬件开销就会越少，产品的体积和可靠性就越高。

③ 引脚的多功能化。为了减少引脚数量和提高应用灵活性，单片机制造中普遍采用了一脚多用的设计方案。

④ 低电压和低功耗。目前单片机制造时普遍采用CMOS工艺，并设有空闲和掉电两种工作方式。因此单片机不仅体积小，还有较低的工作电压和极小的功耗。