淺談單片機控制發展歷程及技術進步

李波濤 馮瑋 廖兵

摘要：單片機作為一種體積微小，計算性能穩定，可搭載對象實現自動化和智能化控制的一種微型計算機，被廣泛應用在我們生活的方方面面，可提供科技支持。

關鍵詞：單片機控制；發展歷程；技術

早期計算機的出現初步實現了人們對于機器代替人工的設想，但是隨著生產生活工作的復雜化和多樣化，以及人們需求的增多，人們開始對計算機的外觀和性能有了更高要求，并且開始探究計算機的嵌入，以實現自動化和現代化。因此本文針對單片機控制技術的發展和進步，進行簡單的探討。

1單片機的發展歷程

隨著科技的進步和新型科研工程的發展和出現，人們對計算機的性能需求不斷提高，計算機的存儲空間和計算速度直接影響科研項目的進度和實現，因此在各方的要求和推動下，單片機應運而生。

追溯單片機的整個發展歷史和歷程，可以大致分為三個階段：

1.1早期階段。在20世紀40年代，計算機剛剛問世，第一臺計算機的誕生和投入使用，是人類科技歷史上重要的豐碑，代表著人類有限的計算能力可以由機器代替進行，進而可以進行更加復雜和計算量巨大的工作，拓寬科研創新的廣度和深度，讓人類的想法和創新實現剛不再局限于計算工作之中，解放了大量的工作量，節約了大量的時間。因此在那個年代，計算機的投入使用讓科學技術得到迅猛的發展，社會發生迅速的進步，大量的科學發現和發明創造相繼問世，形成了一片繁榮的景象。但是隨著科研的深入，人們對計算機的依賴『生不斷增大。在當時，初代的計算機體積非常龐大，各個部分甚至不能夠完整的組合在一起，而是需要多個房間進行存放，同時在管理和使用上，程序也非常繁復，因此在后期面對更加復雜的計算工作時，初代計算機的弊端逐漸顯露。因此，人們開始把目光轉向如何縮小計算機的工作上來，到1970年，微型計算機（電腦）問世，相比較于原始的初代計算機，微機有了明顯的外觀的改進，體積明顯縮小，將原來幾間屋子的超大型計算機縮小成為了一個電視機大小的尺寸，并且對計算機內部的硬件和軟件的創新，也讓微型計算機獲得了更加穩定和高效的計算性能。

在重重挑戰和困難之下，科學家開創了將計算機的各個組成部分進行濃縮，最后實現了計算機體積上的大大縮小，但是性能不受影響，反而更加穩定和高效，價格更加低，這就誕生了第一代的單片機，也就是單片的微型計算機。

1.2中期階段。中期階段，單片機的存在和發展形態屬于微型的控制器，也就是MCU。在經歷了單片機發展的早期階段，人們在早期僅僅是想要尋求一種體積更加微小，性能更加穩定的計算機，因此對于單片機的設計和考量主要關注的是在計算機基礎之上進行體積的濃縮和計算性能的提升，以達到能夠進行更廣泛的應用和對接的目的。但是在初代單片機問世應用之后，人們逐漸不滿足于現有的單片機技術，因為嵌入式系統的發展和進步，人們想要將計算機與對象進行連接實現智能化的愿望更加明確和迫切，基于當時已經成功的嵌入式操作系統的應用，人們對嵌入式系統的應用和掌握更加成熟，開始開發新的應用領域。在此期間，對單片機的技術革新的主要方向是：在已經較為成熟的嵌入式系統應用的基礎上，擴展應用的范圍，嘗試更多的嵌入對象時所需要的外圍的電路和接口的設計，進而能夠更好的發揮單片機對連接對象的智能化操控作用。經過不斷的實驗和經驗的總結，在單片機的發展中期，單片機主要以微型控制器的形態參與著自動化現代化的研究進程中，在電氣工程、電子信息技術工廠等領域都發揮了重要的作用。

1.3當前趨勢。在經歷了幾十年的發展和進步之后，單片機的應用逐漸廣泛，遍布了我們日常生活的方方面面，人們對于現代化和自動智能化的生活的追求一直是推動單片機不斷進行技術革新和創新創造的動力，而對單片機的研發目的也由最開始的僅僅為科研工作和計算工作服務轉變為為了人類的生活質量提高和幸福感的提升而努力。伴隨著單片機不斷革新發展的同時，嵌入式系統也得到了迅速的進步，因此，在經歷了中期作為微型控制器存在的單片機的發展階段之后，進入了第三個階段，也就是還一直在發展和進步的當前單片機發展階段。本階段中，單片機走向了一個較為獨立的革新的道路——作為嵌入式系統的核心進行發展。也就是在解決了單片機體積和性能的問題之后，開始對單片機與對象之間的嵌入和對接提出更高的發展目標和方向。開始逐漸出現具有專用作用和功能的單片機，并且其功能和應用領域也在不斷的擴大，由早期的微型計算機，到中期的微型控制器，再到現在著重與微型的應用操作系統，單片機的發展在短短的幾十年間，取得了顯著的成績。

2結語

單片機是在人們對于計算機是否能夠體積更微小、性能更加穩定的疑問和設想中誕生的科技產物，并且經過幾十年來人們不斷地鉆研和革新，逐漸的形成了如今人們生活中不可缺少的一部分。它在實現生活現代化、智能化、自動化方面功不可沒，滲透到了各個方面中，為人類的發展和社會進步做出了巨大貢獻。