1.1.3 单片机的发展历史

美国英特尔（Intel）公司在1971年推出了4004型4位微处理器芯片；1972年推出了8位单片机雏形8008；1976年推出MCS-48单片机。此后的30年中，单片机的发展和其相关的技术经历了数次的更新换代，大约每三四年更新一代、集成度增加、功能加强。

尽管单片机的历史并不长，但以8位单片机的推出为起点，单片机的发展大致可分为4个阶段。

第一阶段（1976—1978年）：初级单片机阶段。以Intel公司的MCS-48为代表，这个系列的单片机内集成8位CPU、I/O口、8位定时器/计数器，寻址范围不大于4KB，有简单的中断功能，无串行接口。

第二阶段（1978—1982年）：单片机完善阶段。在这一阶段推出的单片机的功能有较大的加强，能够应用于更多的场合。这个阶段的单片机普遍带有串行I/O口、有多级中断处理系统、16位定时器/计数器，片内集成的RAM、ROM容量加大，寻址范围可达64KB。一些单片机内还集成了模数转换器。这类单片机的典型代表有Intel公司的MCS-51、摩托罗拉（Motorola）公司的6801和Zilog公司的Z80等。

第三阶段（1982—1992年）：8位单片机巩固阶段及16位高级单片机发展阶段。在此阶段，尽管8位单片机的应用已普及，但为了更好地满足测控系统的嵌入式应用的要求，单片机集成的外围接口电路有了更大的扩充。这个阶段单片机的代表为8051系列。许多半导体公司和生产厂商以MCS-51的8051为内核，推出了满足各种嵌入式应用的多种类型和型号的单片机。单片机主要技术发展如下。

（1）外围功能集成。满足模拟量直接输入的模数转换接口；满足伺服驱动输出的PWM；保证程序可靠运行的程序监控定时器WDT（俗称看门狗定时器）。

（2）出现了为满足串行外围扩展要求的串行扩展总线和接口，如串行外部接口（Serial Peripheral Interface，SPI）、内部集成总线（Inter Integrated Circuit，I2C）、单总线（1-Wire）等。

（3）出现了为满足分布式系统，突出控制功能的现场总线接口，如CAN总线等。

（4）在程序存储器方面广泛使用了片内程序存储器技术，出现了片内集成EPROM、EEPROM、FlashROM以及MaskROM、OTPROM等各种类型的单片机，以满足不同产品的开发和生产的需求，也为最终取消外部程序存储器扩展奠定了良好的基础。

与此同时，一些公司面向更高层次的应用，推出了16位单片机，典型代表有Intel公司的MCS-96系列单片机。

第四阶段（1993年至今）：百花齐放阶段。现阶段单片机发展的显著特点是百花齐放、技术创新，以满足日益增长的广泛需求。单片机主要技术发展如下。

（1）单片嵌入式系统应用是面对最底层的电子技术应用，从简单的玩具、小家电到复杂的工业控制系统、智能仪器仪表、电器控制，以及机器人、个人通信信息终端、机顶盒等。因此，面对不同的应用对象，不断推出满足不同领域要求的，从简易功能到功能齐全的单片机。

（2）大力发展专用型单片机。早期的单片机是以通用型为主的。由于单片机设计生产技术提高、周期缩短、成本下降，以及许多特定类型电子产品（如家电类产品的巨大的市场需求）推动了专用型单片机的发展。在这类产品中采用专用型单片机，具有低成本、资源有效利用、系统外围电路少、可靠性高等优点。因此，专用型单片机也是单片机发展的一个主要方向。

（3）致力于提高单片机的综合品质。采用更先进的技术来提高单片机的综合品质，如提高I/O口的驱动能力；增加抗静电和抗干扰功能；宽（低）电压低功耗等。