單片機是計算機技術發(fā)展史上重要里程碑，標志著計算機正式形成了通用計算機系統(tǒng)和嵌入式計算機系統(tǒng)兩大分支。單片機處于測控系統(tǒng)的核心地位并嵌入其中，所以國際上通常把單片機稱為嵌入式控制器(EMCU，Embedded MicroController Unit)，或微控制器(MCU，MicroController Unit)。因其具有微型計算機屬性，因而被稱為單片微型計算機，簡稱單片機。我國習慣于使用“單片機”這一名稱。

單片機就是一片半導體硅片上集成：中央處理單元(CPU)、存儲器(RAM、ROM)、并行I/O、串行I/O、定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、系統(tǒng)時鐘電路及系統(tǒng)總線。

51單片機是對兼容英特爾8051指令系統(tǒng)的單片機的統(tǒng)稱。51單片機廣泛應用于家用電器、汽車、工業(yè)測控、通信設備中。

歷史

單片機的發(fā)展先后經(jīng)歷了4位、8位、16位和32位等階段。8位單片機由于功能強，被廣泛用于工業(yè)控制、智能接口、儀器儀表等各個領域，8位單片機在中、小規(guī)模應用場合仍占主流地位，代表了單片機的發(fā)展方向，在單片機應用領域發(fā)揮著越來越大的作用。 80年代初，Intel公司推出了8位的MCS-51系列的單片機。

51單片機的部件MCS-51單片機的邏輯部件，包括一個8位CPU及片內(nèi)振蕩器、 80514B掩膜ROM、87514KBEPROM、8031無ROM、特殊功能寄存 器SFR128BRAM、定時器/計數(shù)器T0及T1、并行I/O接口：P0、P1、P2、P3;串行接口：TXD、RXD;中斷系統(tǒng)：INT0，INT1。

基本功能

1.8位數(shù)據(jù)總線，16位地址總線的CPU;

2.具有布爾處理能力和位處理能力;

3.采用哈佛結(jié)構，程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器地址空間各自獨立，便于程序設計;

4.相同地址的64KB程序存儲器和64KB數(shù)據(jù)存儲器;

5.0-8KB片內(nèi)程序存儲器(8031無，8051有4KB，8052有8KB，89C55有20KB);

6.128字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器(8051有256字節(jié));

7.32根雙向并可以按位尋址的I/O線;

8.兩個16位定時/計數(shù)器(8052有3個);

9.一個全雙工的串行I/O接口;

10.多個中斷源的中斷結(jié)構，具有兩個中斷優(yōu)先級;

11.片內(nèi)時鐘振蕩器。

特點

單片機的特點可歸納為以下幾個方 面：集成度高;存儲容量大;外部擴展能力強;控制功能強。1、從內(nèi)部的硬件到軟件有一套完整的按位操作系統(tǒng)，稱作位處理器，處理對象不是字或字節(jié)而是位。不但能對片內(nèi)某些特殊功能寄存器的某位進行處理，如傳送、置位、清零、測試等，還能進行位的邏輯運算，其功能十分完備，使用起來得心應手。2、同時在片內(nèi)RAM區(qū)間還特別開辟了一個雙重功能的地址區(qū)間，使用極為靈活，這一功能無疑給使用者提供了極大的方便。3、乘法和除法指令，這給編程也帶來了便利。很多的八位單片機都不具備乘法功能，作乘法時還得編上一段子程序調(diào)用，十分不便。