單片機是什么

其實單片機的前身是單板機。將CPU芯片、存儲器芯片、I/O接口芯片和簡單的I/O設(shè)備（小鍵盤、LED顯示器）【I指的是輸入，O指的是輸出】裝配在一塊印刷電路板上，再配上監(jiān)控程序（固化在ROM中），就構(gòu)成了一臺單板微型計算機（簡稱單板機）。這就是起初的單板機。但是它軟件資源少，用起來不方便，早期主要用教學(xué)和簡單地測控，現(xiàn)在看來比較低端，所以基本上是淘汰了。

我們再看現(xiàn)在的單片機。

在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲器、I/O接口電路，從而構(gòu)成了單芯片微型計算機，就是單片機。

單片機的應(yīng)用范圍

單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。導(dǎo)航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領(lǐng)域的機器人、智能儀表、醫(yī)學(xué)器械以及各種智能機械了。因此，單片機的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計算機應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。單片機廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、航空航天、設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域。

單片機的燒寫原理

有三種方式：

1、把單片機當(dāng)做一個ROM芯片，早期的單片機都是如此。將單片機放在通用編程上編程時，就像給28C256這樣的ROM中寫程序的過程一樣。只是不同的單片機使用的端口，編程用的時序不一樣。

2、像AT89S52或AVR單片機一樣，在單片機上有SPI接口，這時用的下到線將程序燒寫到單片機中。這時不同的是，單片機的CPU除了執(zhí)行單片機本身的指令之外，還能執(zhí)行對ROM進行操作的特殊指令，如ROM擦除、燒寫和校驗指令。在編程ROM時，下到線先通過傳輸這些指令給CPU執(zhí)行(擦除ROM、讀入數(shù)據(jù)、燒寫ROM、和校驗ROM)，這樣完成對單片機的ROM的燒寫。

3、引導(dǎo)程序，即單片機中已經(jīng)存在了一個燒寫程序。啟動單片機時首先運行這程序，程序判斷端口狀態(tài)，如果符合“要燒寫ROM”的狀態(tài)存在，就從某個端口(串口、SPI等等)讀取數(shù)據(jù)，然后寫入到單片機的ROM中。如果沒有“要燒寫ROM”的狀態(tài)，就轉(zhuǎn)到用戶的程序開始執(zhí)行。像AVR單片機的bootloader方式、STC的串口下的方式，還有其他單片機的串口編程等等都是這樣。

搞單片機開發(fā)，一定要會C嗎?

匯編語言是一種用文字助記符來表示機器指令的符號語言，是接近機器碼的一種語言。其主要優(yōu)點是占用資源少、程序執(zhí)行效率很高。但是不同的CPU，其匯編語言可能有所差異，所以不易移植。

對于目前普遍使用的RISC架構(gòu)的8bit MCU來說，其內(nèi)部ROM、RAM、STACK等資源都有限，如果使用C語言編寫，一條C語言指令編譯后，會變成很多條機器碼，很容易出現(xiàn)ROM空間不夠、堆棧溢出等問題。而且一些單片機廠家也不一定能提供C編譯器。而匯編語言，一條指令就對應(yīng)一個機器碼，每一步執(zhí)行什么動作都很清楚，并且程序大小和堆棧調(diào)用情況都容易控制，調(diào)試起來也比較方便。所以在資源較少單片機開發(fā)中，我們還是建議采用匯編語言比較好。

而C語言是一種編譯型程序設(shè)計語言，它兼顧了多種語言的特點，并具備匯編語言的功能。C語言有功能豐富的庫函數(shù)、運算速度快、編譯效率很高、有良好的可移植性，而且可以直接實現(xiàn)對系統(tǒng)硬件的控制。C語言是一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言，它支持當(dāng)前程序設(shè)計中廣泛采用的由頂向下結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計技術(shù)。此外，C語言程序具有完善的模塊程序結(jié)構(gòu)，從而為軟件開發(fā)中采用模塊化程序設(shè)計方法提供了有力的保障。因此，使用C語言進行程序設(shè)計已成為軟件開發(fā)的一個主流。用C語言來編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件，會大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進和擴充，從而研制出規(guī)模更大、性能更完備的系統(tǒng)。