一、什么是單片機

單片機誕生于20世紀70年代末，它是指一個集成在一塊芯片上的完整計算機系統。單片機具有一個完整計算機所需要的大部分部件：CPU、內存、內部和外部總線系統，目前大部分還會具有外存。同時集成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設備。

單片機又稱單片微控制器，它不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系統集成到一個芯片上。相當于一個微型的計算機，和計算機相比，單片機只缺少了I/O設備。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時，學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。

二、單片機的種類

1、51系列單片機

51系列單片機最早有Intel公司推出，主要有8031系列，8051系列。后來Atmel公司以8051的內核為基礎推出了AT89系列單片機。它廣泛應用于工業測控系統之中。很多公司都有51系列的兼容機型推出，今后很長的一段時間內將占有大量市場。

2、ARM＆AVR

ARM&AVR是一種功能較強的芯片，處理能力更強。但無法在沒有周邊器件的情況下單獨完成既定功能AVR單片機也是Atmel公司的產品，最早的就是AT90系列單片機，現在很多AT90單片機都轉型為Atmega系列和AtTIny系列，AVR單片機最大的特點是精簡指令型單片機，執行速度，在相同的振蕩頻率下是8位MCU中最快的一種單片機。

3、Arduino

Arduino是單片機二次開發的產物。以做項目來說，普通單片機只是散件，硬件的設計和軟件設計都得你自己來。而且Arduino是半成品，你只要把相應的模塊組合在一起，再寫一寫甚至直接復制別人程序就能行了。拿做電腦來比喻的話，你拿單片機做項目就像用電子元件先做出來顯示器、主板、內存條、顯卡、硬盤等，再把它們組裝成一臺電腦。用Arduino做項目就像直接把別人做好的主板硬盤顯卡組裝成電腦。Arduino的好處就是開發簡單。

三、單片機能做什么

單片機的使用領域已十分廣泛幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡，在智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統、家用電器等。此外，單片機在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領域都有著十分廣泛的用途。

1、在智能儀器儀表中的應用

單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優點，廣泛應用于儀器儀表中，結合不同類型的傳感器，可實現諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數字電路更加強大。例如精密的測量設備（功率計，示波器，各種分析儀）。

2、在工業控制中的應用

用單片機可以構成形式多樣的控制系統、數據采集系統。例如工廠流水線的智能化管芯片理，電梯智能化控制、各種報警系統，與計算機聯網構成二級控制系統等。

3、在家用電器中的應用

可以這樣說，現在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯煲、洗衣機、電冰箱、空調機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備，五花八門，無所不在。

4、在計算機網絡和通信領域中的應用

現代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數據通信，為在計算機網絡和通信設備間的應用提供了極好的物質條件，現在的通信設備基本上都實現了單片機智能控制，從手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。

5、在醫用設備領域中的應用

單片機在醫用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫用呼吸機，各種分析儀，監護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統等等。

6、在各種大型電器中的模塊化應用

某些專用單片機設計用于實現特定功能，從而在各種電路中進行模塊化應用，而不要求使用人員了解其內部結構。如音樂集成單片機，看似簡單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機的原理），就需要復雜的類似于計算機的原理。如：音樂信號以數字的形式存于存儲器中（類似于ROM），由微控制器讀出，轉化為模擬音樂電信號（類似于聲卡）。

在大型電路中，這種模塊化應用極大地縮小了體積，簡化了電路，降低了損壞、錯誤率，也方便于更換。

7、在汽車設備領域中的應用

單片機在汽車電子中的應用非常廣泛，例如汽車中的發動機控制器，基于CAN總線的汽車發動機智能電子控制器，GPS導航系統，abs防抱死系統，制動系統等等。

審核編輯：湯梓紅