單片機是單片微型計算機（Single-Chip Microcomputer）的簡稱，是一種將中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)集成到一塊硅片上構(gòu)成的微型計算機系統(tǒng)。

單片機特點

（1）集成度高、體積小。

單片機將CPU、存儲器、I/O接口等各種功能部件集成在一塊晶體芯片上，體積小，節(jié)省空間。能靈活，方便地應(yīng)用于各種智能化的控制設(shè)備和儀器，實現(xiàn)機電一體化。

（2）可靠性高，抗干擾性強。

單片機把各種功能部件集成在一塊芯片上，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機的可靠性與抗干擾能力。另外，其體積小，對于強磁場環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環(huán)境下工作。

（3）低功耗。

許多單片機的工作電壓只有2～4伏特，電流幾百微安，功耗很低，適用于便攜式系統(tǒng)。

（4）控制功能強。

其CPU可以對I/O端口直接進(jìn)行操作，可以進(jìn)行位操作、分支轉(zhuǎn)移操作， 還能方便地實現(xiàn)多機控制，使整個系統(tǒng)的控制效率大為提高，適用于專門的控制領(lǐng)域。

（5）可擴展性好。

單片機具有靈活方便的外部擴展總線接口，使得當(dāng)片內(nèi)資源不夠使用時可以非常方便地進(jìn)行片外擴展。另外，現(xiàn)在單片機具有越來越豐富的通信接口：如異步串行口SCI、同步串行口SPI、I2C、CAN總線、甚至有的單片機還集成了USB接口或以太網(wǎng)接口，這些豐富的通信接口使得單片機系統(tǒng)與外部計算機系統(tǒng)的通信變得非常容易。

（6）性價比高。

單片機應(yīng)用廣泛，生產(chǎn)批量大，產(chǎn)品供應(yīng)商的商業(yè)競爭使得單片機產(chǎn)品的性能越來越強而價格低廉，有優(yōu)異的性能價格比。

單片機應(yīng)用

單片機具有體積小、控制功能強、功耗低、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，在家用電器、智能儀器儀表、工業(yè)控制、計算機網(wǎng)絡(luò)和通信、汽車設(shè)備、醫(yī)用設(shè)備等許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

 

單片機常用指令

一、傳送操作

助記符 代碼 說明

MOV Rn,A F8~FF A送寄存器

MOV A,direct E5 dircet 直接字節(jié)送A

MOV A,direct E5 dircet 直接字節(jié)送A

MOV Rn,#data 78~7F data 立即數(shù)送寄存器

MOV dircet,Rn 88~8F dircet 寄存器送直接字節(jié)

MOV dircet1,dircet2 85 dircet1 dircet2 直接字節(jié)送直接字節(jié)

MOV dircet,@Ro 86~87 間接RAM送直接字節(jié)

MOV @Ri,A F6~F7 A送間接RAM

MOV DPTR,#data16 90 data 15~8 16位常數(shù)送數(shù)據(jù)指針

MOVX A,@Ri E2~E3 送外部數(shù)據(jù)（8位地址）送A

MOVX A,@DPTR E0 送外部數(shù)據(jù)（16位地址）送A

MOVX @DPTR,A F0 A送外部數(shù)據(jù)（16位地址）

二、算術(shù)操作

ADD A,Rn 28~2F 寄存器加到A

ADD A,@Ri 26~27 間接RAM加到A

ADD A,#data 24data 立即數(shù)加到A

ADD A,Rn 38~3F 寄存器和進(jìn)位位加到A

ADD A,dircet 35dircet 直接字節(jié)和進(jìn)位位加到A

ADD A,@Ri 36~37 間接字節(jié)和進(jìn)位位加到A

ADD A,data 34 data 立即數(shù)和進(jìn)位位加到A

ADD A,Rn 98~9F A減去寄存器和進(jìn)位位

ADD A,dircet 95 dircet A減去直接字節(jié)和進(jìn)位位

ADD A,@Ri 36~37 間接RAM和進(jìn)位位加到A

ADD A,data 34 data 立即數(shù)和進(jìn)位位加到A

SUBB A,Rn 98~9F A減去寄存器和進(jìn)位位

SUBB A,dircet 95 dircet A減去直接字節(jié)和進(jìn)位位

SUBB A,@Ri 96~97 A減去間接RAM和進(jìn)位位

三、邏輯操作

ANL A,Rn 58~5F 寄存器“與”到A

ANL A,dircet 55 dircet 直接字節(jié)“與”到A

ANL A,@Ri 56~57 間接RAm“與”到A

ANL A,#data 54 data 立即數(shù)“與”到A

ANL dircet A 52 dircet A“與”到直接字節(jié)

ANL dircet,#data 53 dircet data 立即數(shù)“與”到直接字節(jié)

ORL A,Rn 48~4F 寄存器“或”到A

ORL A,dircet 45 dircet 直接字節(jié)“或”到A

ORL A,@Ri 46~47 間接RAM“或”到A

ORL A,#data 44 data 立即數(shù)“或”到A

ORL dircet,A 42 dircet A“或”到直接字節(jié)

ORL dircet,#data 43 dircet data 立即數(shù)“或”到直接字節(jié)

XRL A,Rn 68~6F 寄存器“異或”到A

XRL A,dircet 65 dircet 直接字節(jié)“異或”到A

XRL A,@Ri 66~67 間接RAM“異或”到A

XRL A,#data 64 data 立即數(shù)“異或”到A

XRL dircet A 62 dircet A“異或”到直接字節(jié)

XRL dircet,#data 63 dircet data 立即數(shù)“異或”到直接字節(jié)

四、控制程序轉(zhuǎn)移

ACALL addr 11 *1 addr(a7~a0) 絕對子程序調(diào)用

LCALL addr 16 12 addr(15~8) 長子程序調(diào)用

addr(7~0) 　　RET 22 子程序調(diào)用返回

RETI addr 11 32 中斷調(diào)用返回

AJMP addr 11 △1 addr(a7~a6) 絕對轉(zhuǎn)移

LJMP addr 16 02addr(15~8) 長轉(zhuǎn)移

addr(7~0) 　　SJMP rel 80 rel 短轉(zhuǎn)移，相對轉(zhuǎn)移

JMP @A+DPTR 73 相對于DPTR間接轉(zhuǎn)移

JZ rel 60 rel A為零轉(zhuǎn)移

JNZ rel 70 rel A為零轉(zhuǎn)移

CJNE A,dircet,rel B5 dircet rel 直接字節(jié)與A比較，不等則轉(zhuǎn)移

CJNE A,#data,rel B4 data rel 立即數(shù)與A比較，不等則轉(zhuǎn)移

CJNE A,Rn,#data,rel B8~BF data rel 立即數(shù)與寄存器比較，不等則轉(zhuǎn)移

CJNE @Ri,#data,rel B6~B7 data rel 立即數(shù)與間接RAM比較，不等則轉(zhuǎn)移

DJNZ Rn,rel D8~DF rel 寄存器減1，不為零則轉(zhuǎn)移

單片機結(jié)構(gòu)特征

　以最常見的8051單片機為例介紹單片機的結(jié)構(gòu)特點，8051的CPU由運算器和控制器組成：

　　一、運算器

　　運算器以完成二進(jìn)制的算術(shù)/邏輯運算部件ALU為核心，再加上暫存器TMP、累加器ACC、寄存器B、程序狀態(tài)標(biāo)志寄存器PSW及布爾處理器。累加器ACC是一個八位寄存器，它是CPU中工作最頻繁的寄存器。在進(jìn)行算術(shù)、邏輯運算時，累加器ACC往往在運算前暫存一個操作數(shù)（如被加數(shù)），而運算后又保存其結(jié)果（如代數(shù)和）。寄存器B主要用于乘法和除法操作。標(biāo)志寄存器PSW也是一個八位寄存器，用來存放運算結(jié)果的一些特征，如有無進(jìn)位、借位等。其每位的具體含意如下所示。PSW CY AC FO RS1 RS0 OV － P對用戶來講，最關(guān)心的是以下四位。

　　1進(jìn)位標(biāo)志CY（PSW7）。它表示了運算是否有進(jìn)位（或借位）。如果操作結(jié)果在位有進(jìn)位（加法）或者借位（減法），則該位為1，否則為0。

　　2輔助進(jìn)位標(biāo)志AC。又稱半進(jìn)位標(biāo)志，它反映了兩個八位數(shù)運算低四位是否有半進(jìn)位，即低四位相加（或減）有否進(jìn)位（或借位），如有則AC為1狀態(tài)，否則為0。

　　3溢出標(biāo)志位OV。MCS－51反映帶符號數(shù)的運算結(jié)果是否有溢出，有溢出時，此位為1，否則為0。

　　4奇偶標(biāo)志P。反映累加器ACC內(nèi)容的奇偶性，如果ACC中的運算結(jié)果有偶數(shù)個1（如11001100B，其中有4個1），則P為0，否則，P=1。

　　PSW的其它位，將在以后再介紹。由于PSW存放程序執(zhí)行中的狀態(tài)，故又叫程序狀態(tài)字?運算器中還有一個按位（bit）進(jìn)行邏輯運算的邏輯處理機（又稱布爾處理機）。其功能在介紹位指令時再說明。

　　二、控制器

　　控制器是CPU的神經(jīng)中樞，它包括定時控制邏輯電路、指令寄存器、譯碼器、地址指針DPTR及程序計數(shù)器PC、堆棧指針SP等。這里程序計數(shù)器PC是由16位寄存器構(gòu)成的計數(shù)器。要單片機執(zhí)行一個程序，就必須把該程序按順序預(yù)先裝入存儲器ROM的某個區(qū)域。單片機動作時應(yīng)按順序一條條取出指令來加以執(zhí)行。因此，必須有一個電路能找出指令所在的單元地址，該電路就是程序計數(shù)器PC。當(dāng)單片機開始執(zhí)行程序時，給PC裝入條指令所在地址，它每取出一條指令（如為多字節(jié)指令，則每取出一個指令字節(jié)），PC的內(nèi)容就自動加1，以指向下一條指令的地址，使指令能順序執(zhí)行。只有當(dāng)程序遇到轉(zhuǎn)移指令、子程序調(diào)用指令，或遇到中斷時（后面將介紹），PC才轉(zhuǎn)到所需要的地方去。8051 CPU碢C指定的地址，從ROM相應(yīng)單元中取出指令字節(jié)放在指令寄存器中寄存，然后，指令寄存器中的指令代碼被譯碼器譯成各種形式的控制信號，這些信號與單片機時鐘振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖在定時與控制電路中相結(jié)合，形成按一定時間節(jié)拍變化的電平和時鐘，即所謂控制信息，在CPU內(nèi)部協(xié)調(diào)寄存器之間的數(shù)據(jù)傳輸、運算等操作。

　　三、存儲器

　　存儲器是單片機的又一個重要組成部分，圖6給出了一種存儲容量為256個單元的存儲器結(jié)構(gòu)示意圖。其中每個存儲單元對應(yīng)一個地址，256個單元共有256個地址，用兩位16進(jìn)制數(shù)表示，即存儲器的地址（00H～FFH）。存儲器中每個存儲單元可存放一個八位二進(jìn)制信息，通常用兩位16進(jìn)制數(shù)來表示，這就是存儲器的內(nèi)容。存儲器的存儲單元地址和存儲單元的內(nèi)容是不同的兩個概念，不能混淆。

　　一、程序存儲器

　　程序是控制計算機動作的一系列命令，單片機只認(rèn)識由“0”和“1”代碼構(gòu)成的機器指令。如前述用助記符編寫的命令MOV A，＃20H，換成機器認(rèn)識的代碼74H、20H：（寫成二進(jìn)制就是01110100B和00100000B）。在單片機處理問題之前必須事先將編好的程序、表格、常數(shù)匯編成機器代碼后存入單片機的存儲器中，該存儲器稱為程序存儲器。程序存儲器可以放在片內(nèi)或片外，亦可片內(nèi)片外同時設(shè)置。由于PC程序計數(shù)器為16位，使得程序存儲器可用16位二進(jìn)制地址，因此，內(nèi)外存儲器的地址可從0000H到FFFFH。8051內(nèi)部有4k字節(jié)的ROM，就占用了由0000H～0FFFH的4k個字節(jié)，這時片外擴充的程序存儲器地址編號應(yīng)由1000H開始，如果將8051當(dāng)做8031使用，不想利用片內(nèi)4kROM，全用片外存儲器，則地址編號仍可由0000H開始。不過，這時應(yīng)使8051的第{31}腳（即EA腳）保持低電平。當(dāng)EA為高電平時，用戶在0000H至0FFFH范圍內(nèi)使用內(nèi)部ROM，大于0FFFH后，單片機CPU自動訪問外部程序存儲器。

　　二、數(shù)據(jù)存儲器

　　單片機的數(shù)據(jù)存儲器由讀寫存儲器RAM組成。其容量可擴展到64k，用于存儲實時輸入的數(shù)據(jù)。8051內(nèi)部有256個單元的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器，其中00H～7FH為內(nèi)部隨機存儲器RAM，80H～FFH為專用寄存器區(qū)。實際使用時應(yīng)首先充分利用內(nèi)部存儲器，從使用角度講，搞清內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的結(jié)構(gòu)和地址分配是十分重要的。因為將來在學(xué)習(xí)指令系統(tǒng)和程序設(shè)計時會經(jīng)常用到它們。8051內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器地址由00H至FFH共有256個字節(jié)的地址空間，該空間被分為兩部分，其中內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM的地址為00H～7FH（即0～127）。而用做特殊功能寄存器的地址為80H～FFH。在此256個字節(jié)中，還開辟有一個所謂“位地址”區(qū)，該區(qū)域內(nèi)不但可按字節(jié)尋址，還可按“位（bit）”尋址。對于那些需要進(jìn)行位操作的數(shù)據(jù)，可以存放到這個區(qū)域。從00H到1FH安排了四組工作寄存器，每組占用8個RAM字節(jié)，記為R0～R7。究竟選用那一組寄存器，由前述標(biāo)志寄存器中的RS1和RS0來選用。在這兩位上放入不同的二進(jìn)制數(shù)，即可選用不同的寄存器組，如附表1所示。

　　三、特殊功能寄存器

　　特殊功能寄存器（SFR）的地址范圍為80H～FFH。在MCS－51中，除程序計數(shù)器PC和四個工作寄存器區(qū)外，其余21個特殊功能寄存器都在這SFR塊中。其中5個是雙字節(jié)寄存器，它們共占用了26個字節(jié)。各特殊功能寄存器的符號和地址見附表2。其中帶＊號的可位尋址。特殊功能寄存器反映了8051的狀態(tài)，實際上是8051的狀態(tài)字及控制字寄存器。用于CPU PSW便是典型一例。這些特殊功能寄存器大體上分為兩類，一類與芯片的引腳有關(guān)，另一類作片內(nèi)功能的控制用。與芯片引腳有關(guān)的特殊功能寄存器是P0～P3，它們實際上是4個八位鎖存器（每個I/O口一個），每個鎖存器附加有相應(yīng)的輸出驅(qū)動器和輸入緩沖器就構(gòu)成了一個并行口。MCS－51共有P0～P3四個這樣的并行口，可提供32根I/O線，每根線都是雙向的，并且大都有第二功能。

 

單片機硬件特征

（1）單片機的體積比較小， 內(nèi)部芯片作為計算機系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，但是功能完善，使用起來十分方便，可以模塊化應(yīng)用。

（2）單片機有著較高的集成度，可靠性比較強，即使單片機處于長時間的工作也不會存在故障問題。

（3） 單片機在應(yīng)用時低電壓、低能耗，是人們在日常生活中的首要選擇， 為生產(chǎn)與研發(fā)提供便利。

（4）單片機對數(shù)據(jù)的處理能力和運算能力較強，可以在各種環(huán)境中應(yīng)用，且有著較強的控制能力。

單片機發(fā)展歷程

?。?）階段（1976-1978）：初級階段。

　　這個階段的單片機受集成電路技術(shù)的限制，制造工藝落后（使用NMOS工藝），速度低，功耗大，集成度低，片內(nèi)資源較少。典型的代表產(chǎn)品有Intel公司的MCS-48系列。其特點是：片內(nèi)集成有8位的CPU（有的還是4位的CPU），只有并行接口，無串行接口，有1個8位的定時器/計數(shù)器，最多只有2個中斷源，1KB或2KB的ROM，64B或128B的RAM，尋址范圍不大于4KB。

　?。?）第二階段（1978-1982）：發(fā)展和完善階段。

　　這個時期，單片機中開始采用CMOS 工藝，并逐漸被高速低功耗的HMOS工藝代替。代表產(chǎn)品有Intel公司的MCS-51系列，Motorola公司的MC6805系列，TI公司的TMS7000系列等。這個階段的單片機在以下幾個方面奠定了典型的單片機通用體系結(jié)構(gòu)。

　　① 完善的外部總線。MCS-51設(shè)置了經(jīng)典的8位單片機的總線結(jié)構(gòu)，包括8位數(shù)據(jù)總線、16位地址總線、控制總線及具有多機通信功能的串行通信接口。

　?、?CPU外圍功能單元的集中管理模式。

　　③ 體現(xiàn)工控特性的位地址空間及位操作方式。

　?、?指令系統(tǒng)趨于豐富和完善，并且增加了許多突出控制功能的指令。

　?。?）第三階段（1982-1990）：8位單片機鞏固發(fā)展及16位單片機推出階段，也是單片機向微控制器（Micro Control Unit—MCU）發(fā)展的階段。

　　Intel公司推出的MCS–96系列單片機，將一些用于測控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序運行監(jiān)視器、脈寬調(diào)制器等納入片中，體現(xiàn)了單片機的微控制器特征。

單片機指令系統(tǒng)和尋址方式

單片機要正常運作，事先需編制程序，再把程序放入存貯器中，然后由CPU執(zhí)行該程序。程序是由指令組成的，指令的基本組成是操作碼和操作數(shù)。單片機的品種很多，設(shè)計時怎樣表示操作碼和操作數(shù)，都有各自的規(guī)定，再有指令代碼也各不相同，因此，必須對所選單片機的全部指令，也就是所謂“指令系統(tǒng)”，有足夠的了解。各個系列的單片機雖然有不同的指令系統(tǒng)，但也有其共同性。掌握一種單片機的指令系統(tǒng)，對其它系列單片機可以起到觸類旁通的作用。MCS－51單片機應(yīng)用廣泛，派生品種多，具有代表性，所以，這里以MCS－51系列的指令系統(tǒng)為例說明“指令”的組成和應(yīng)用。

1、MOV A，＃20H

這條指令表示把20H這個數(shù)送入累加器A中（一個特殊功能寄存器）。

2、ADD A，70H

這條指令表示把累加器A中的內(nèi)容（在上例中送入的＃20H）和存貯器中地址為70H單元中的內(nèi)容（也是一個數(shù)字），通過算術(shù)邏輯單元（英文縮寫為ALU）相加，并將結(jié)果保留在A中。這里MOV、ADD等稱為操作碼，而A、＃20H、70H等均稱為操作數(shù)。在匯編語言程序中，操作碼通常由英文單詞縮寫而成，這樣有助于記憶，所以又稱助記符。如MOV就是英文單詞MOVE的縮寫，含有搬移的意思；而ADD即為英文單詞，其意為相加。因此，對于略懂英語的用戶，掌握單片機指令的含意是較為方便的。操作數(shù)有多種表示法，如以上的＃20H稱為立即數(shù)，即20H就是真正的操作數(shù)。而70H是存貯器中某個單元的地址，在該單元中，放著操作數(shù)（比如說是3AH），ADD A，70H不是將70H和A中的內(nèi)容相加，而是從存貯器70H單元中將3AH取出和A中的內(nèi)容相加。由上可知，要找到實際操作數(shù)，有時就要轉(zhuǎn)個彎，甚至轉(zhuǎn)幾個彎，這個過程稱為尋址，MCS－51共有7種尋址方式，現(xiàn)介紹如下：

一、立即尋址：

操作數(shù)就寫在指令中，和操作碼一起放在程序存貯器中。把“＃”號放在立即數(shù)前面，以表示該尋址方式為立即尋址，如＃20H。

二、寄存器尋址：

操作數(shù)放在寄存器中，在指令中直接以寄存器的名字來表示操作數(shù)的地址。例如MOV A，R0就屬于寄存器尋址，即將R0寄存器的內(nèi)容送到累加器A中。

三、直接尋址：

操作數(shù)放在單片機的內(nèi)部RAM某單元中，在指令中直接寫出該單元的地址。如前例的ADD A，70H中的70H。

四、寄存器間接尋址：

操作數(shù)放在RAM某個單元中，該單元的地址又放在寄存器R0或R1中。 如果RAM的地址大于256，則該地址存放在16位寄存器DPTR（數(shù)據(jù)指針）中，此時在寄存器名前加@符號來表示這種間接尋址。如MOV A，@ R0。其它還有變址尋址、相對尋址、位尋址等，待以后再詳細(xì)介紹?？赡苡腥藭枺谥噶钪兄苯咏o出實際操作數(shù)，不是簡單、明了嗎？為什么還要用其它幾種尋址方式呢？這是因為在編制程序時很難一下子就給出操作數(shù)。如用單片機控制溫度時，時時需要將給定的控制溫度（如20℃）減去環(huán)境溫度，而環(huán)境溫度時時有變化，顯然無法在程序指令中給出，只有通過一定方式，將其送入某個輸入/輸出口，再存放在某個寄存器中，這就必須用到寄存器尋址。又如要進(jìn)行算術(shù)運算，要計算每班學(xué)員各科成績的平均值，如果把每個學(xué)員的各科都編一個程序，在程序中直接給出該學(xué)員各科成績，再求平均值，顯然太麻煩。這里可以編一個求平均成績的通用程序，把每位學(xué)員的成績送入存貯器的各個單元中，這時可采取直接尋址，一個程序可供每個學(xué)員用，不是更方便嗎？所以，尋址方式越多，編制程序就越方便、靈活，適用范圍就越廣。

尋址有如找人，如被找的人有手機、BP機、座機電話等多種聯(lián)系方式則就容易找到他，單片機也是如此，尋址方式越多，找操作數(shù)越方便，單片機的功能就越強。前面介紹51系列單片機的尋址方式時，常遇到單片機內(nèi)部的一些寄存器、累加器A、通用寄存器R0～R7、數(shù)據(jù)指針DPTR和存貯器等。在以后介紹指令時，數(shù)據(jù)就要在這些寄存器、存貯器之間傳送，或者進(jìn)行運算。因此，編制程序就需熟悉單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

單片機有效應(yīng)用

（1）使用壽命。壽命主要指以下2方面：單片機開發(fā)產(chǎn)品擁有良好的穩(wěn)定性和較長的使用壽命，可以長時間穩(wěn)定運行10年或是20多年；與微處理器相比擁有較長的使用壽命。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷提高，MPU更新?lián)Q代速度的不斷提升，部分已經(jīng)成功上市，同時年齡較小的CPU核心同樣會隨著I/O模塊的發(fā)展而不斷豐富，生存周期較長。隨著新型CPU產(chǎn)品的出現(xiàn)，單片機領(lǐng)域也不斷擴展，用戶選擇余地也相繼增加。目前單片機的主要發(fā)展趨勢就是32位、16位和8位單片機的共同進(jìn)步。最初單片機主要是從8位開始的，隨著多媒體技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動通訊技術(shù)的發(fā)展，32位單片機逐漸發(fā)展起來。比如32位的CPU單片機Mororola68k曾經(jīng)就實現(xiàn)過八千萬枚的銷量，而16位單片機的發(fā)展從產(chǎn)量和品種兩種層面上看也有著巨大的進(jìn)步，呈現(xiàn)出增長的態(tài)勢。

（2）運行速度。MUP發(fā)展中的主要是不斷提升速度，主要是以時鐘頻率為主要標(biāo)志，時鐘頻率逐漸增高。但是單片機卻和MUP存在一定的差異，為了進(jìn)一步提升單片機的抗干擾能力，減少噪音影響，單片機在發(fā)展過程中逐漸開始從降低時鐘頻率入手，為此不惜降低運算效率。從單片機內(nèi)部系統(tǒng)入手，改變內(nèi)在時序，在不提升時鐘頻率的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高了單片機的運算速度。

（3）高可靠性和低噪音技術(shù)。首先是EFT技術(shù)屬于抗干擾技術(shù)，主要是振蕩電路中的正弦信號被外部的環(huán)境所影響時，其所發(fā)出的波形就疊加各種毛刺信號，而人們在處理過程中也經(jīng)常利用施密特電路進(jìn)行整形，隨后電路振蕩毛刺就會變成觸發(fā)信號干擾的時鐘，交替利用RC濾波電路和施密特電路能夠有效消除毛刺作用，讓影響失效，促進(jìn)系統(tǒng)時鐘信號的順利傳輸。進(jìn)一步提升單片機穩(wěn)定性。其次是驅(qū)動技術(shù)和低噪音的布線技術(shù)，傳統(tǒng)單片機通常是將地線和電源設(shè)置在電路外殼中的對稱引腳位置，大都是在右上左下、左上右下兩部分對稱位置中，如此讓電源噪音順利穿過整個芯片，干擾單片機內(nèi)部電路。大部分單片機都將電源引腳與地線設(shè)置在兩個相鄰引腳中，這樣能夠有效減少穿過整個芯片的電流，同時還能在印刷電路板中設(shè)置去耦電容，進(jìn)一步減少噪聲影響。

（4）掩膜與OTP。OTP屬于一次性輸入的單機片，過去將投產(chǎn)掩膜的單片機當(dāng)作單片機產(chǎn)品成熟的標(biāo)志，因為掩膜擁有相應(yīng)的生產(chǎn)周期，同時OTP型號的單片機價格也不斷降低，因此通過OTP進(jìn)行產(chǎn)品制造逐漸成為近幾年的發(fā)展趨勢。與掩膜方式比較起來，擁有風(fēng)險小、生產(chǎn)周期短等優(yōu)勢。在社會發(fā)現(xiàn)新時期，OTP型號的單片機需求量也不斷上漲。