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1．单片机的特点
单片机具有如下特点：
（1）集成度高。单片机把 CPU、RAM、ROM、I/O 接口及定时器/计数器都集成在一个芯片上，和常规的计算机系统相比，它具有体积小、集成度高的特点。如 MCS-51 系列单片机，具有16位的定时器/计数器和4个并行I/O接口，此外还有串行接口。
（2）存储量大。采用16位地址总线的8位单片机可寻址外部64KB数据存储器和64KB程序存储器。此外，大部分单片机还有片上 RAM 和内部 ROM，在大多数情况下，内部存储器就已经足够了，从而减少了器件的使用数量，降低了成本。
（3）性能高、速度快。为了提高速度和执行效率，单片机使用 RISC 体系结构、并行流水线操作和DSP等设计技术，指令运行速度大幅提高。一般单片机的时钟频率可以达到12MHz。
（4）抗干扰性高。单片机的各种功能部件都集成在一块芯片上，特别是存储器也集成在芯片内部，因此单片机布线短，大都在芯片内部传送数据，因此不易受到外部的干扰，增强了抗干扰能力，系统运行更加可靠。
（5）指令丰富。单片机一般都有传送指令、逻辑运算指令、转移指令，以及加、减运算指令、位操作指令。
（6）实时控制能力强。实时控制又称过程控制，是指及时地检测设备、采集数据信息，并按最佳方案对设备进行自动调节和控制。单片机具有很强的逻辑操作、位处理和判断转移功能，运行速度快，特别适合于工业系统实时控制。
（7）应用开发周期短。单片机结构简单，硬件组合、软件编程都很方便，又容易进行模拟试验，因此付诸实际应用快。
2．单片机的应用
单片机由于其体积小、功耗低、价格低廉，且具有逻辑判断、定时计数、程序控制等多种功能，广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。以下简单介绍一些典型的应用。
1）单片机在智能仪表中的应用
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比采用电子或数字电路更加强大，提高了其性能价格比，如精密的测量设备（功率计、示波器、各种分析仪）。
2）单片机在机电一体化中的应用
机电一体化是机械工业发展的方向。机电一体化产品是指集机械技术、微电子技术、计算机技术、传感器技术于一体，具有智能化特征的机电产品，如微机控制的车床、钻床等。单片机作为产品中的控制器，能充分发挥体积小、可靠性高、功能强等优点，可大大提高机器的自动化、智能化程度。可编程控制器也是一个典型的机电控制器，其核心常常就是由一个单片机构成的。
3）单片机在实时控制中的应用
单片机广泛地应用于各种实时控制系统中。例如，在工业测控、航空航天、尖端武器等各种实时控制系统中，都可以用单片机作为控制器。单片机的实时数据处理能力和控制功能，能使系统保持在最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品质量。再如机器人，每个关节或动作部位都是一个单片机实时控制系统。
4）单片机在分布式多机系统中的应用
在比较复杂的系统中，常采用分布式多机系统。多机系统一般由若干台功能各异的单片机应用系统组成，各自完成特定的任务，它们通过串行通信相互联系、协调工作。单片机在这种系统中往往作为一个终端机，安装在系统的某些节点上，对现场信息进行实时测量和控制。单片机的高可靠性和强抗干扰能力，使它可以置于恶劣环境的前端工作。
5）消费类电子产品控制
该应用主要反映在家电领域，例如，洗衣机、空调器、汽车电子与保安系统、电视机、录像机、DVD机、音响设备、电子秤、IC卡、手机、BP机等。在这些设备中使用单片机机芯之后，其控制功能和性能大大提高，并实现了智能化、最优化控制。
6）终端及外部设备控制
计算机网络终端设备，如银行终端、商业 POS（自动收款机）、复印机等，以及计算机外部设备，如打印机、绘图机、传真机、键盘和通信终端等。在这些设备中使用单片机，使其具有计算、存储、显示、输入等功能，具有和计算机连接的接口，使计算机的能力及应用范围大大提高，更好地发挥了计算机的性能。
可以毫不夸张地说：“凡是能想到的地方，单片机都可以用得上”。全世界单片机的年产量数以亿计，应用范围之广，花样之多，一时难以详述。单片机应用的意义不仅限于它的广阔的应用范围，以及所带来的经济效益，更重要的还在于从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前，必须由模拟电路或数字电路实现的大部分控制功能，现在可以使用单片机通过软件方法实现。这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制技术称为微控制技术。微控制技术标志着一种全新概念，随着单片机应用的推广普及，微控制技术必将不断发展和日趋完善，而单片机的应用必将更加深入、更加广泛。