单片机的特点及发展概况
（一）单片机的特点
（1）集成度高、体积小、可靠性高。单片机把各功能部件集成在一块芯片上，内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连线，许多信号的通道均在一个芯片内，大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。另外，由于其体积小，对于强磁场环境易于采取屏蔽措施，适合在恶劣环境下工作。系统软件（如：程序指令、常数、表格）固化在ROM中，不易受病毒破坏，因此运作时系统稳定可靠。
（2）控制能力强。为了满足工业控制的要求，一般单片机的指令系统中均有极丰富的控制转移、I/O口逻辑操作以及位处理等指令。单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微机。
（3）系统结构简单，便于扩展。单片机片内具有计算机正常运行所必需的部件，片外有很多供扩展用的管脚（总线，并行和串行的输入/输出），很容易组成一定规模的计算机应用系统。外部总线增加了I2C（Inter-Integrated Circuit）及SPI（Serial Peripheral Interface）等串行总线方式，进一步缩小了体积，简化了结构。
（4）功能强，有丰富的内置资源，容易实现模块化。
（5）实用性好。低功耗、低电压，便于生产便携式产品。
（二）单片机的发展概况
单片机作为微型计算机的一个重要分支，应用面广，发展快。以8位单片机的推出为起点，单片机的发展历史大致可分为以下几个阶段。
（1）芯片化探索阶段（1972—1978年）。1972年4月，霍夫等人开发出第一个8位微处理器Intel 8008；1973年，Intel公司研制出8位的微处理器8080，主频2MHz的8080芯片运算速度比8008快10倍，可存取64KB存储器，使用了基于6μm技术的6000个晶体管，处理速度为0.64MIPS（Million Instructions Per Second）；1976年，Intel公司研制出MCS-48系列单片型微型计算机，它包括计算机的三个基本单元，成为真正意义的单片微机。MCS48单片机系列的推出标志着MCU在工业控制领域进入到智能化嵌入式应用的芯片形态计算机的探索阶段。这一时期的特点如下：
1）嵌入式计算机系统的芯片集成设计。
2）少资源、无软件，只保证基本控制功能。
（2）结构体系的完善阶段（1978—1982年）。1980年，Intel推出了典型MCS-5l系列8位单片机。MCS-51系列单片机的推出，标志单片机体系结构的完善。它在以下几个方面奠定了典型通用总线型单片机的体系结构。
1）完善的外部总线。MCS-51设置了经典的8位单片机的总线结构，包括8位数据总线、16位地址总线、控制总线及具有多机通信功能的串行通信接口。
2）CPU外围功能单元的集中管理模式。
3）体现工控特性的位地址空间及位操作方式。
4）指令系统趋于丰富和完善，并且增加了许多突出控制功能的指令。
（3）单片机向微控制器发展阶段（1982—1990年）。1983年，Intel公司推出的MCS-96系列16位单片机，将一些用于测控系统的模数转换器（Analog to Digital Converter，ADC）、程序运行监视器（Watchdog Timer，WDT）、脉宽调制器（Pulse Width Modulation，PWM）、高速I/O口等纳入片中，体现了单片机的微控制器特征。8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出，是单片机向微控制器发展的阶段。测控系统中使用的电路技术、接口技术、可靠性技术被许多电气商应用到单片机中，单片机内外围功能电路得到增强，呈现智能控制器特征。微控制器（Microcontrollers）成为单片机较为准确表达的名词，其特点如下：
1）满足嵌入式应用要求的外围扩展，如WDT、PWM、ADC、DAC（Digital to Analog Converter）、高速I/O口等。
2）众多计算机外围功能集成，如：提供串行扩展总线SPI、I2C总线；配置现场总线接口CAN（Controller Area Network）总线等。
3）CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体）化，提供功耗管理功能。
4）提供OTP（One Time Programmable一次性可编程）供应状态，利于大规模和批量生产。
（4）MCU的“百花齐放”阶段（1990年至今）。近年来，单片机在各个领域得到全面深入地发展和应用，出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。这一时期的特点如下：
1）大力发展专用单片机。专用型单片机是针对某一类产品甚至某个产品需要而设计、生产的单片机。
2）综合品质高。单片机在体系结构、电磁兼容性能、开发环境和编程方式、功耗管理等诸方面得到了提高。
3）广泛支持C语言。单片机普遍支持C语言编程，为后来者学习和应用单片机提供了方便。