单片机(MicroControllers)是一种集成电路芯片，是选用超大规模集成电路技能把具有数据处理才能的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中止体系、守时器/计数器等功用(或许还包含显现驱动电路、脉宽调制电路、模仿多路转化器、A/D转化器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机体系，在工业操控范畴广泛运用。
单片机的开展进程
知道单片机，从第一台开端!
1971年intel公司研制出国际上第一个4位的微处理器;Intel公司的霍夫研制成功国际上第一块4位微处理器芯片Intel 4004，标志着第一代微处理器面世，微处理器和微机时代从此开端。
到上世纪80时代，跟着工业操控范畴要求的进步，开端呈现了16位单片机。90时代后跟着消费电子产品大开展，单片机技能得到了巨大进步。现已开展到300M的高速单片机。
关于单片机的开展进程，小瓦君给咱们整理了两个版别
一、按产品区分
1、SCM单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)阶段
首要是寻求最佳的单片形状嵌入式体系的最佳体系结构。“立异形式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机彻底不同的开展路途。在创始嵌入式体系独立开展路途上，Intel公司功不可没。
2、MCU微操控器(Micro Controller Unit)阶段
首要的技能开展方向是：不断扩展满足嵌入式运用时，目标体系要求的各种外围电路与接口电路，突显其目标的智能化操控才能。
它所触及的范畴都与目标体系相关，因而，开展MCU的重担不可避免地落在电气、电子技能厂家。从这一视点来看，Intel逐步淡出MCU的开展也有其客观因素。在开展MCU方面，最出名的厂家当数Philips公司。Philips公司以其在嵌入式运用方面的巨大优势，将MCS-51从单片微型计算机敏捷开展到微操控器。因而，当咱们回忆嵌入式体系开展路途时，不要忘掉Intel和Philips的前史功劳。
3、SoC嵌入式体系(System-on-a-Chip)阶段
SoC嵌入式体系的独立开展之路，向MCU阶段开展的重要因素，便是寻求运用体系在芯片上的最大化处理;因而，专用单片机的开展天然形成了SoC化趋势。跟着微电子技能、IC规划、EDA东西的开展，根据SoC的单片机运用体系规划会有较大的开展。因而，对单片机的了解能够从单片微型计算机、单片微操控器延伸到单片运用体系。
二、按时刻区分
第一阶段(1976-1978)单片机的控索阶段
以Intel公司的MCS– 48为代表。MCS – 48的推出是在工控范畴的控索，参加这一控索的公司还有Motorola Zilo等，都取得了满足的作用。这便是SCM的诞生时代，“单机片”一词即由此而来。
第二阶段(1978-1982)单片机的完善阶段
Intel公司在MCS – 48 基础上推出了完善的、典型的单片机系列MCS –51。它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构。
①完善的外部总线。MCS-51设置了经典的8位单片机的总线结构，包含8位数据总线、16位地址总线、操控总线及具有许多机通讯功用的串行通讯接口。
②CPU外围功用单元的会集办理形式。
③表现工控特性的位地址空间及位操作方法。
④指令体系趋于丰厚和完善，并且增加了许多杰出操控功用的指令。
第三阶段(1982-1990)单片机向微操控器开展阶段
一起也是8位单片机的稳固开展及16位单片机的推出阶段。Intel公司推出的MCS –96系列单片机，将一些用于测控体系的模数转化器、程序运转监视器、脉宽调制器等归入片中，表现了单片机的微操控器特征。
跟着MCS –51系列的广运用，许多电气厂商竞相运用80C51为内核，将许多测控体系中运用的电路技能、接口技能、多通道A/D转化部件、可靠性技能等运用到单片机中，增强了外围电路路功用，强化了智能操控的特征。
第四阶段(1990至今)：微操控器的全面开展阶段。
跟着单片机在各个范畴全面深化地开展和运用，呈现了高速、大寻址规模、强运算才能的8位/16位/32位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。
单片机开展趋势
现在，单片机正朝着高功用和多种类方向开展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高功用、低价格和外围电路内装化等几个方面开展。
CMOS化
近年因为CHMOS技能的进小，大大地促进了单片机的CMOS化。CMOS芯片除了低功耗特性之外，还具有功耗的可控性，使单片机能够作业在功耗精密办理状况。这也是往后以80C51替代8051为规范MCU芯片的原因。因为单片机芯片多数是选用CMOS(金属栅氧化物)半导体工艺出产。CMOS电路的特点是低功耗、高密度、低速度、低价格。
选用双极型半导体工艺的TTL电路速度快，但功耗和芯片面积较大。跟着技能和工艺水平的进步，又呈现了HMOS(高密度、高速度MOS)和CHMOS工艺。
CHMOS和HMOS工艺的结合。现在出产的CHMOS电路已达到LSTTL的速度，传输延迟时刻小于2ns，它的归纳优势已在于TTL电路。因而在单片机范畴CMOS正在逐步替代TTL电路。
低功耗化
单片机的功耗已从Ma级，乃至1uA以下;运用电压在3~6V之间，彻底习惯电池作业。低功耗化的效应不仅是功耗低，并且带来了产品的高可靠性、高抗搅扰才能以及产品的便携化。
低电压化
简直一切的单片机都有WAIT、STOP等省电运转方法。答应运用的电压规模越来越宽，一般在3~6V规模内作业。低电压供电的单片机电源下限已可达1~2V。现在0.8V供电的单片机现已面世。
高功用化
首要是指进一步改善CPU的功用，加速指令运算的速度和进步体系操控的可靠性。选用精简指令集(RISC)结构和流水线技能，能够大幅度进步运转速度。
现指令速度最高者已达100MIPS(Million Instruction Per Seconds，即兆指令每秒)，并加强了位处理功用、中止和守时操控功用。这类单片机的运算速度比规范的单片机高出10倍以上。因为这类单片机有极高的指令速度，就能够用软件模仿其I/O功用，由此引入了虚拟外设的新概念。
大容量化
以往单片机内的ROM为1KB~4KB，RAM为64~128B。但在需求杂乱操控的场合，该存储容量是不行的，有必要进行外接扩大。为了习惯这种范畴的要求，须运用新的工艺，使片内存储器大容量化。
现在，单片机内ROM最大可达64KB，RAM最大为2KB。
