單片機是一種微型計算機系統(tǒng)，單片機也有不同的類型，有著不同的特性和應(yīng)用范圍，本文主要研究單片微型計算機技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。

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　　單片機(Microcontrollers)是一種當今電子產(chǎn)品中應(yīng)用最廣的集成電路芯片之一，是使用大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器、脈寬調(diào)制器、多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊,相比較之下較為完善的微型計算機系統(tǒng)。

　　說道單片機，那就不得不提到MCS-51這個單片機的型號了，以它為例：單片機中含有CPU、4KB容量的ROM、128B容量的RAM、2個16位定時/計數(shù)器、4個8位并行口這些基本的接口。在這類單片機中，也具有所有微型計算機的共有特性：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，方便實現(xiàn)模塊化，原件之間的可操作性強;單片機可靠性以及安全系數(shù)比較高;處理功能強大，速度同比之下快;上電電壓低，低功耗;制作方便，便于生產(chǎn)和攜帶;控制功能強;環(huán)境適應(yīng)能力強。這些特點，也可說是微型計算機家族發(fā)展至今，依舊屹立不敗的原因吧。微型單片機作為計算機發(fā)展領(lǐng)域的一個重要分支，我們大致可以將其分為以下幾類：通用型/專用型、總線型/非總線型及工控型/家電型。

　　通用型/專用型：這是按單片機在實際領(lǐng)域的適用范圍來區(qū)分的。例如，89C51是這一類單片機產(chǎn)品，它不是為某種專用途設(shè)計的，在許多領(lǐng)域，它都是可以使用的，而專用型單片機則是針對一類產(chǎn)品甚至某一個產(chǎn)品量身定做的，就像你的鑰匙和鎖�？偩�型/非總線型：這是按單片機內(nèi)部是否含有并行總線來區(qū)分的�？偩�型單片機內(nèi)部均設(shè)置了并行地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線，這些引腳通過串行口與其他類型的單片機芯片連接，來達到擴展外圍并行器件的作用，而隨著科技的發(fā)展，人們對單片機的要求越來越苛刻，要求小，又要要求容量大。因此，許多已知的單片機在更新?lián)Q代后，都將芯片所需要的外圍器件及外設(shè)接口集成芯片內(nèi)部，因此就不再依賴并行擴展總線，這類單片機稱為非總線型單片機�？刂菩�/家電型：這是按照單片機大致應(yīng)用的領(lǐng)域進行區(qū)分的。對于尋址范圍大，運算能力強的微型計算機芯片都是用于工廠控制的;在家用電器中的小封裝、低價格，外圍器件連接較多和外設(shè)接口集成度高單片機多為專用型。這個分類吧，沒有什么明確的界限，換句話說，好的單片機還是可以完全勝任兩邊的工作。例如，80C51類單片機。單片機誕生于1971年，經(jīng)歷了SCM、MCU、SOC三大階段，早期的SCM單片機都是8位或4位的。其中在SCM中的領(lǐng)頭羊是INTE8031，該系列單片機的始祖是Intel的8004單片機，后來隨著FlashRom技術(shù)的發(fā)展，8004單片機取得了長足的進展，成為應(yīng)用最廣泛的8位單片機之一，其代表型號是ATMEL公司的AT89系列，20世紀90年代后,隨著電子產(chǎn)品的大規(guī)模發(fā)展，單片機技術(shù)也進入了一個飛速發(fā)展的時期。隨著INTELi960系列以及ARM系列在電子產(chǎn)品中的廣泛應(yīng)用，我們進入了一個以單片機硬件為首、軟件為輔的硬件時代。

　　在SingleChipMicrocomputer(SCM，單片微型計算機)階段，設(shè)計者將精力放在了如何構(gòu)成一個完美的單片形態(tài)的微型計算機系統(tǒng)的最佳結(jié)構(gòu)。Intel公司將其開創(chuàng)出來后，單片機進入了MicroControllerUnit(MCU，微控制器)階段。這時，設(shè)計者們開始考慮的問題就是，在擴展?jié)M足嵌入式應(yīng)用的同時，系統(tǒng)要求的對其各種外圍電路與接口電路，實現(xiàn)了智能化控制，在此時，Philips公司成了這個時期的領(lǐng)路人。在目前SystemonChip(SOC，嵌入式系統(tǒng))這個階段，設(shè)計者又需要解決應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上如何最大化的問題，因此，單片微型計算機又成了單片應(yīng)用系統(tǒng)。干擾復(fù)位或掉電后復(fù)位均屬非正常復(fù)位，此時，芯片需要進行故障診斷并需要恢復(fù)至自動恢復(fù)非正常復(fù)位前的狀態(tài)。在程序的執(zhí)行中，如果我們學過匯編語言(最接近計算機的語言)，就知道其運行地址總是從0000H開始，這也就會造成以下幾種情況：A、系統(tǒng)開機上電復(fù)位;B、軟件故障復(fù)位;C、看門狗超時，未喂狗硬件復(fù)位;D、任務(wù)正在執(zhí)行中掉電后來電復(fù)位。這幾個情況中，除系統(tǒng)開機上電復(fù)位外均屬非正常復(fù)位，我們要特別注意。

　　在對于某些對程序執(zhí)行順序有著嚴格要求的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)是否可以正常復(fù)位，決定了這個程序的生死，一旦程序出現(xiàn)非正常復(fù)位，系統(tǒng)都需要從失控的那一個模塊或任務(wù)恢復(fù)運行。而在此條件下，系統(tǒng)需要作好重要數(shù)據(jù)單元、參數(shù)的備份工作，這極大地消耗了系統(tǒng)的內(nèi)存。這些操作完畢后，再把復(fù)位前的任務(wù)、參數(shù)、運行時間等恢復(fù)，數(shù)據(jù)恢復(fù)成功，我們才可以再使系統(tǒng)進入運行狀態(tài)。而在實際中，恢復(fù)系統(tǒng)的運行狀態(tài)需要特別細致地對系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)加以備份，并需要對數(shù)據(jù)的可靠性進行檢查，以保證恢復(fù)的數(shù)據(jù)的正確性。其次，系統(tǒng)還需要從多內(nèi)部的任務(wù)、多進程的測控、數(shù)據(jù)的恢復(fù)來考慮程序運行的次序問題。