单片机是一种无需外接颗粒元器件,仅需一个晶体时钟、一些电容电阻等,就可以实现输入输出、数字处理、模拟采集、通迅等复杂功能的微型计算机核心,在物联网、汽车电子、医疗器械、家电、工控等领域得到广泛应用。
单片机按照内核结构可以分为8位、16位、32位等不同位数的单片机;按照处理器架构可以分为ARM、DSP、MIPS、AVR、PIC等不同的单片机类型;按照外设功能可以分为通用型、高速计数型、高速通信型等不同的单片机类型。
而最常用的单片机厂家有ST、TI、Atmel、Freescale、NXP、Microchip等。
单片机的应用非常广泛,例如:
- 家电类,如:电视、空调、洗衣机等
- 办公家具类,如:打印机、扫描仪等
- 汽车、交通类,如:自动挡控制、车载导航等
- 医疗仪器类,如:血糖仪、心电图、血压计等
- 工业控制类,如:PLC、工控机等
相较于传统的微处理器组合方式,单片机有较多的优势:
- 系统可靠性高:由于单片机的特殊设计,使得系统的稳定性、可靠性有了很大的提升。
- 体积小、重量轻:由于单片机是把各种控制集成到一块芯片上,所以可以大大缩小设备的体积,同时减轻重量,增加了产品的便携性。
- 功耗低、速度快:单片机的功耗比传统微处理器低得多,同时由于集成的缘故,速度也更快,省去了系统中大量的数据传输时间。
另外,由于单片机的应用场景非常广泛,因此学习掌握单片机编程,成为了现在工程师们必修的技能之一。