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单片微型计算机简称单片机,是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit),常用缩写MCU表示。单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成,相当于一个微型的计算机(最小系统)。与计算机相比,单片机缺少了外围设备等,概括的讲:一块芯片就成了一台计算机,它的体积小、质量轻、价格便宜,从而为学习、应用和开发提供了便利条件。

INTEL的8080是最早按照这种思想设计出的处理器,当时的单片机都是4位或8位的。其中最成功的是INTEL的8051,此后发展出了MCS51系列单片机系统,因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。可2000年以后ARM公司先后推出了32、64位,主频从几十MHz到上GHz。在很多方面单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了广泛的应用。事实上单片机是世界上数量最多处理器,随着单片机家族的发展壮大,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

几乎现代人类生活中的每件有电子器件的产品中都会集成有单片机。例如手机、智能穿戴、智能家居、掌上电脑等电子产品。 汽车上一般配备几十片单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百、上千片单片机在协同工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算机的总和。截止17年末,据官方统计,基于ARM核的芯片出货量达到了600多亿,是世界人口的10倍之多。

可见单片机应用之广,前景之大,随着物联网、人工智能、区块链等新兴技术的兴起,加之对速度、功耗、性能等方面的严格要求,基于ARM核的控制器以优越的性价比取代8位机,是大势所趋,设计所向,那么学习基于ARM核的单片机也迫在眉睫。

1.1 ARM知多少

一、ARM公司简介

ARM(Advanced RISC Machine)有三种含义,它是一家公司的名称;是一种技术的名称;是一类处理器的通称。

ARM公司是微处理器行业的一家知名企业,提供基于ARM体系的知识产权。ARM公司并不生产芯片,也不出售芯片;转让设计方案给半导体厂商,由半导体厂商生产SOC,并销售;同时提供一些其他的技术服务,比如物理IP、图像内核、开发工具、实时操作系统。

二、ARM处理器家族

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