单片机系统介绍

    9.1　单片机系统介绍

    单片机应用系统是以单片机为核心构成的一个智能化产品系统。其智能化体现在由单片机形成的计算机系统，它保证了产品系统的智能化处理与智能化控制能力；产品系统则是指能满足使用要求的、独立的模块化电路结构，如智能仪表、工业控制器、家电控制器（洗衣机、电视机、录相机等控制模块）、数据采集模板，以及机器人控制器、寻呼机、蜂窝式电话机芯等。

    以机芯构成形形色色电子产品的单片机应用系统都有相似的结构体系，这就是以单片机为核心，构成能满足计算机管理功能的计算机系统，还要有能满足使用要求的外围接口电路。

    这样就形成了单片机、单片机系统、单片机应用系统的典型结构，如图9-1所示。

    

    

    图9-1　单片机系统的典型结构

    （1）单片机

    单片机是单片机应用系统的核心器件，它提供了构成单片机应用系统的硬件基础和软件基础。构成系统硬件的基础是单片机所提供的总线（并行总线、串行总线）、通用I/O口、特殊功能的输入/输出口线（如时钟、中断、PWM、ADC、模拟比较器、功率驱动等）；构成系统应用软件的基础则是单片机的指令系统。

    （2）单片机系统

    单片机系统是单片机应用系统中的计算机电路系统。通常而言，单片机本身就是一个计算机系统的芯片集成，但常常不能构成满足产品要求的一个完整的计算机系统。首先，单片机不能把一个计算机的全部电路集成到芯片中，如石英谐振器、复位电路等；其次，在开发一个具体的应用系统产品时，单片机中某些电路资源不够，需要在外部扩展相应的资源以满足应用系统对计算机系统的要求。因此，由单片机、必要的外部器件和资源扩展电路所构成的一个完整的计算机系统才可称之为单片机系统。

    （3）单片机最小系统

    单片机最小系统是指没有外围器件及外设接口扩展的单片机系统。

    （4）单片机应用系统

    单片机应用系统是满足用户使用要求，能在使用环境中可靠地实现预定功能的产品系统。它的构成是以单片机、单片机系统作为核心，再配以满足产品要求的各种接口电路和外部设备接口电路。如用于数据采集的传感器接口与ADC（模拟/数字转换）电路、用于人机对话的键盘和显示电路、用于伺服控制驱动的DAC（数字/模拟转换）电路，以及用于通信的串行通信接口等。

    从上可以看出，典型的单片机应用系统应具有单片机器件、计算机系统和满足使用功能要求的产品系统3个结构层次。