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重要提醒,单片机发展史,它到底是一个什么东西
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2022.09.07 江苏

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MCU是Microcontroller Unit 的简称,中文叫微控制器,俗称单片机,是把CPU的频率与规格做适当缩减,并将内存、计数器、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口,甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制,诸如手机、PC外围、遥控器,至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等,都可见到MCU的身影。

单片机发展简史

单片机出现的历史并不长,但发展十分迅猛。 它的产生与发展和微处理器(CPU)的产生与发展大体同步,自1971年美国英特尔公司首先推出4位微处理器以来,下面以英特尔公司的单片机发展为代表加以介绍。

1969年,一家日本的公司找到才成立几个月的英特尔,要求英特尔为其开发一款计算器的芯片,然而,这并不是英特尔公司的主营业务,它成立的初衷是生产半导体存储器芯片。英特尔总裁诺伊斯想,公司在生产存储器芯片时干干芯片开发的业务也不是什么坏事,所以他决定接下这一单,但只是把它作为副业。然而就是这个决定改变了英特尔的未来。

特德 霍夫,一位富有创造力的年轻人,他是第12位进入英特尔公司的员工,在取得公司聘书前曾担任斯坦福大学电气工程系研究员,并因研究半导体存储器而获得多项发明专利。

诺伊斯将芯片研发的工作派给了他。霍夫曾经使用过一种PDP-8型计算机,而客户的需求用这台计算机完全能够满足。霍夫在勾画一种通用计算机,它体积小巧、元器件高度集成,同时性能毫不逊色于前者。这个设计征得了总裁的同意,在同事的帮助下,历时两年,于1971年最终研发出了人类的第一片微处理器,该芯片与它的配套芯片被命名为4004机,4004是这套装置能够替代的晶体管的大致数目。

4004问世之初不被人们所看好,当时人们心中的计算机是一台巨型的、昂贵的、跟房间一般大小的机器,如果出现故障,人可以进入计算机内部,对其进行维修。所以有人会问:你怎么知道它是在工作呢?如果出故障了,你怎么维修他呢?而霍夫所做的是开创性的工作,它宣告了一个集成电子新纪元的到来。

4004外形尺寸为3X4mm,内部集成了2300个晶体管,它采用十微米工艺制程,最高主频740千赫兹,在今天看来它的性能低的可怜,但在当时却是划时代的。

其后30年英特尔公司一直引领单片机的发展,4004只有最基本的数据处理功能,在使用时还需配置数据存储器,程序存储器和移位寄存器,外加键盘和数码管才能构成一台完整的计算机。

1976年正式推出mcs 48系列单片机,这是一款真正意义上的八位单片机,据说当时资源有限,这款单片机是在走廊道上临时搭建的办公室中研发的。它首次将处理器与内存集成到一块芯片中,这一系列芯片迅速成为行业标准,1984年英特尔将其作为产品代表展览在美国国家历史博物馆中。

80年代初期,鼎鼎大名的mcs 51单片机问世,该系列单片机因其性能可靠,简单实用,性价比高而深受欢迎,我们知道,它也成为了各高校单片机教材中最经典的篇章。

1982年,英特尔发布了mcs 96单片机,这是一款16位的单片机,同样具有划时代意义。它的各项性能都有所提高,然而因其性价比不理想而未得到广泛的应用,只能算中间产品。

1990年,英特尔推出了80960超级32位计算机,引起了计算机界的轰动,成为单片机发展史上的又一重要里程碑。在同时期,摩托罗拉以及早被收购的齐洛格公司,也研发了颇具影响力的单片机。

时间推移至90年代中期,英特尔忙于开发个人电脑的微处理器,已没有足够的精力发展自己创造的单片机技术,而由飞利浦等公司继续研发c51系列单片机。在单片机的发展史中,我们不应忘记,英特尔公司在单片机的创造与发展中的贡献。

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