淺聊3000字,單片機的發家史
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其中關於intel發展史部分摘自網絡。
單片機,是一種採用超大規模集成電路技術把CPU、RAM、ROM、IO、中斷系統、定時器/計時器等電路模塊集成到一塊矽片上構成的計算機系統,如下圖是一塊51內核的STC單片機實物圖。
單片機基本組成:單片機由運算器、控制器、存儲器、輸入輸出電路、中斷系統、定時器/計數器構成,如下為普通單片機內部結構圖。
單片機誕生於20世紀70年代末,經歷了三大階段分別是SCM、MCU、SoC。
單片機階段:
1.SCM即是單片微型計算機(Single Chip Microcomputer)階段,主要是尋求單片形態嵌入式系統的最佳體系結構。「創新模式」獲得成功,單片機與通用計算機分道揚鑣。在嵌入式系統的探索道路上,intel公司功不可沒。
微控制器階段:
2.MCU即微控制器(Micro Controller Unit),主要的技術發展方向是:不斷擴展滿足嵌入式應用時,對象系統要求的各種外圍電路與接口電路,突顯其對象的智能化控制能力。它所涉及的領域都與對象系統相關,因此,發展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術廠家。從這一角度來看,Intel逐漸淡出MCU的發展也有其客觀因素。
Philips公司以其在嵌入式應用方面的巨大優勢,將MCS-51從單片微型計算機迅速發展到微控制器。因此,當我們回顧嵌入式系統發展道路時,不要忘記Intel和Philips的歷史功績。
片上系統:
3.單片機是嵌入式系統的獨立發展之路,向MCU階段發展的重要因素,就是尋求應用系統在晶片上的最大化解決;因此,專用單片機的發展自然形成了SoC化趨勢。隨著微電子技術、IC設計、EDA工具的發展,基於SoC的單片機應用系統設計會有較大的發展。因此,對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應用系統。
單片機發展史
1971年intel公司研製出世界上第一個4位的微處理器;Intel公司的霍夫研製成功世界上第一塊4位微處理器芯片Intel 4004,標誌著第一代微處理器問世,微處理器和微機時代從此開始。因發明微處理器,霍夫被英國《經濟學家》雜誌列為「二戰以來最有影響力的7位科學家」之一。
1971年11月,Intel推出MCS-4微型計算機系統(包括4001 ROM晶片、4002 RAM晶片、4003移位寄存器晶片和4004微處理器)其中4004(下圖)包含2300個電晶體,尺寸規格為3mm×4mm,計算性能遠遠超過當年的ENIAC,最初售價為200美元。
1972年4月,霍夫等人開發出第一個8位微處理器Intel 8008。由於8008採用的是P溝道MOS微處理器,因此仍屬第一代微處理器。
1973年intel公司研製出8位的微處理器8080;1973年8月,霍夫等人研製出8位微處理器Intel 8080,以N溝道MOS電路取代了P溝道,第二代微處理器就此誕生。
主頻2MHz的8080晶片運算速度比8008快10倍,可存取64KB存儲器,使用了基於6微米技術的6000個電晶體,處理速度為0.64MIPS(Million Instructions Per Second)。
1975年4月,MITS發布第一個通用型Altair 8800,售價375美元,帶有1KB存儲器。這是世界上第一台微型計算機。
Zilog公司於1976年開發的Z80微處理器,廣泛用於微型計算機和工業自動控制設備。當時,Zilog、Motorola和Intel在微處理器領域三足鼎立。
20世紀80年代初,Intel公司在MCS-48系列單片機的基礎上,推出了MCS-51系列8位高檔單片機。MCS-51系列單片機無論是片內RAM容量,I/O口功能,系統擴展方面都有了很大的提高。
發展到了今天,單片機技術已經相對成熟,我真的希望國產晶片能崛起,不受外部勢力制裁。