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单片机的发展

郝迎吉

单片机简称SCM,在单片机诞生时，SCM是一个准确，流行的称谓。1946年第一台电子

计算机诞生至今，依靠微电子技术和半导体技术的进步，从电子管——晶体管——集成电路

——大规模集成电路，使得计算机体积更小，功能更强。特别是近20年时间里，计算机技

术获得飞速的发展，计算机在工农业，科研，教育，国防和航空航天领域获得了广泛的应用，

计算机技术已经是一个国家现代科技水平的重要标志。

单片机诞生于20世纪70年代，像Fairchild公司研制的F8单片微型计算机。所谓单

片机是利用大规模集成电路技术把中央处理单元(CenterProcessingUnit,也即常称的CPU)

和数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM)及其他I/O通信口集成在一块芯片上，构成一个最小

的计算机系统，而现代的单片机则加上了中断单元，定时单元及A/D转换等更复杂、更完善

的电路，使得单片机的功能越来越强大，应用更广泛。

20世纪70年代，微电子技术正处于发展阶段，集成电路属于中规模发展时期，各种新

材料新工艺尚未成熟，单片机仍处在初级的发展阶段，元件集成规模还比较小，功能比较简

单，一般均把CPU、RAM有的还包括了一些简单的I/O口集成到芯片上，象Fairchild公司

就属于这一类型，它还需配上外围的其他处理电路方才构成完整的计算系统。类似的单片机

还有Zilog公司的Z80微处理器。

1976年INTEL公司推出了MCS-48单片机，这个时期的单片机才是真正的8位单片微型

计算机，并推向市场。它以体积小，功能全，价格低赢得了广泛的应用，为单片机的发展奠

定了基础，成为单片机发展史上重要的里程碑。在MCS-48的带领下，其后，各大半导体公

司相继研制和发展了自己的单片机，象Zilog公司的Z8系列。到了80年代初，单片机已发

展到了高性能阶段，象INTEL公司的MCS-51系列，Motorola公司的6801和6802系列，

Rokwell公司的6501及6502系列等等,此外,日本的著名电气公司NEC和HITACHI都相继开

发了具有自己特色的专用单片机。

80年代，世界各大公司均竞相研制出品种多功能强的单片机，约有几十个系列，300

多个品种，此时的单片机均属于真正的单片化，大多集成了CPU、RAM、ROM、数目繁多的I/O

接口、多种中断系统，甚至还有一些带A/D转换器的单片机，功能越来越强大，RAM和ROM

的容量也越来越大，寻址空间甚至可达64kB，可以说，单片机发展到了一个全新阶段，应

用领域更广泛，许多家用电器均走向利用单片机控制的智能化发展道路。

1982年以后，16位单片机问世，代表产品是INTEL公司的MCS-96系列，16位单片机比起8

位机，数据宽度增加了一倍，实时处理能力更强，主频更高，集成度达到了12万只晶体管，

RAM增加到了232字节，ROM则达到了8kB，并且有8个中断源，同时配置了多路的A/D转

换通道，高速的I/O处理单元，适用于更复杂的控制系统。

九十年代以后，单片机获得了飞速的发展，世界各大半导体公司相继开发了功能更为强大的

单片机。美国Microchip公司发布了一种完全不兼容MCS-51的新一代PIC系列单片机，引

起了业界的广泛关注，特别它的产品只有33条精简指令集吸引了不少用户，使人们从INTEL

的111条复杂指令集中走出来。PIC单片机获得了快速的发展，在业界中占有一席之地。

此期间，单片机园地里，单片机品种异彩纷呈，争奇斗艳。有8位、16位甚至32位

机，但8位单片机仍以它的价格低廉、品种齐全、应用软件丰富、支持环境充分、开发方便

等特点而占着主导地位。而INTEL公司凭着他们雄厚的技术，性能优秀的机型和良好的基础，

目前仍是单片机的主流产品。只不过是九十年代中期，INTEL公司忙着开发他们个人电脑微

处理器，已没有足够的精力继续发展自己创导的单片机技术，而由PHILIPS等公司继续发展

C51系列单片机。