编辑:sx_houhong
2014-04-29
单片机发展历程及技术进步,分析了单片机的形成及发展过程以及当前的技术进展,同时分析了影响单片机系统可靠性的原因,并论述提高单片机可靠性的措施。
一、单片机的发展历程
1946年电子数字计算机诞生,在此后漫长的历史进程中,计算机始终是供养在特殊的机房中,实现数值计算的大型昂贵设备。直到20世纪70年代,微处理器的出现,计算机才出现了历史性的变化。以微处理器为核心的微型计算机以其小型、价廉、高可靠性等优势,迅速走出机房;基于高速数值解算能力的微型机,表现出的智能化水平引起了控制专业人士的兴趣。他们将微型机嵌入到一个对象体系中,实现了对象体系的智能化控制。这样一来,计算机便失去了原来的形态与通用的计算机功能。为了区别于原有的通用计算机系统,把嵌入到对象体系中、实现对象体系智能化控制的计算机,称作嵌入式计算机系统。由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体系中,实现的是对象的智能化控制,因此。它有着与通用计算机系统完全不同的技术要求与技术发展方向。嵌入式系统虽然起源于微型计算机时代。然而,微型计算机的体积、价位、可靠性都无法满足大量的对象系统的嵌入式应用要求,因此,嵌入式系统必须走独立发展道路,这条道路就是芯片化道路。芯片化道路即是将计算机做在一个芯片上,从而开创了嵌入式系统独立发展的单片机时代。
(一)单片机的快速发展
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。概括地讲,一块芯片就成了一台计算机。它体积小、质量轻、价格便宜,为学习、应用和开发提供了便利条件。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 (Single Chip Microcomputer) (单片微型计算机)阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。"创新模式"获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。
2.MCU (Micro Controller Unit)(微控制器)阶段,主要的技术发展方向是:不断扩展、满足嵌入式应用时,发展对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家肩上。
3.SoC (System on Chip)(片上系统)阶段,单片机是嵌入式系统的独立发展之路。向MCU阶段发展的重要推动力,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此,单片专用机的发展自然形成了SoC化趋势。使用SoC技术设计系统的核心思想,就是要把整个应用电子系统全部集成在一个芯片中。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。
(二)数字单片机技术的发展
标签:计算机理论
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