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2022年12月15日 | MCS-51单片机的前缘后世
2022-12-15 来源：zhihu
其中关于intel发展史部分摘自百度。
单片机，是一种采用超大规模集成电路技术把CPU、RAM、ROM、IO、中断系统、定时器/计时器等电路模块集成到一块硅片上构成的计算机系统，如下图是一块51内核的STC单片机实物图。
单片机基本组成：单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出电路、中断系统、定时器/计数器构成，如下为普通单片机内部结构图。
单片机诞生于20世纪70年代末，经历了三大阶段分别是SCM、MCU、SoC。
单片机阶段：
1.SCM即是单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功，单片机与通用计算机分道扬镳。在嵌入式系统的探索道路上，intel公司功不可没。
微控制器阶段：
2.MCU即微控制器（Micro Controller Unit)，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看，Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。
Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此，当我们回顾嵌入式系统发展道路时，不要忘记Intel和Philips的历史功绩。
片上系统：
3. 单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。
单片机发展史
1971年intel公司研制出世界上第一个4位的微处理器；Intel公司的霍夫研制成功世界上第一块4位微处理器芯片Intel 4004，标志着第一代微处理器问世，微处理器和微机时代从此开始。因发明微处理器，霍夫被英国《经济学家》杂志列为“二战以来最有影响力的7位科学家” 之一 。
1971年11月，Intel推出MCS-4微型计算机系统（包括4001 ROM芯片、4002 RAM芯片、4003移位寄存器芯片和4004微处理器 ）其中4004（下图）包含2300个晶体管，尺寸规格为3mm×4mm，计算性能远远超过当年的ENIAC，最初售价为200美元。
1972年4月，霍夫等人开发出第一个8位微处理器Intel 8008。由于8008采用的是P沟道MOS微处理器，因此仍属第一代微处理器。
1973年intel公司研制出8位的微处理器8080；1973年8月，霍夫等人研制出8位微处理器Intel 8080，以N沟道MOS电路取代了P沟道，第二代微处理器就此诞生。
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6微米技术的6000个晶体管，处理速度为0.64MIPS（Million Instructions Per Second ）。
1975年4月，MITS发布第一个通用型Altair 8800，售价375美元，带有1KB存储器。这是世界上第一台微型计算机。
Zilog公司于1976年开发的Z80微处理器，广泛用于微型计算机和工业自动控制设备。当时，Zilog、Motorola和Intel在微处理器领域三足鼎立。
20世纪80年代初，Intel公司在MCS-48系列单片机的基础上，推出了MCS-51系列8位高档单片机。MCS-51系列单片机无论是片内RAM容量，I/O口功能，系统扩展方面都有了很大的提高。
1983年Intel公司又推出了16位单片机MCS-96系列， 由于其采用了最新的制造工艺， 使芯片集成度高达12万只晶体管／片，具备较高的性能。
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