单片机8位和16位是怎么区分的

屈育成 2018-04-10 26463

电子说

1.3w人已加入

描述

　　单片机的定义

　　单片机（Microcontrollers）是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的300M的高速单片机。

　　单片机的硬件特性

　　1、主流单片机包括CPU、4KB容量的RAM、128KB容量的ROM、2个16位定时/计数器、4个8位并行口、全双工串口行口、ADC/DAC、SPI、I2C、ISP、IAP。

　　2、系统结构简单，使用方便，实现模块化；

　　3、单片机可靠性高，可工作到10^6~10^7小时无故障；

　　4、处理功能强，速度快。

　　5、低电压，低功耗，便于生产便携式产品

　　6、控制功能强

　　7、环境适应能力强。

　　单片机的种类

　　4位单片机

　　4位单片机结构简单，价格便宜，非常适合用于控制单一的小型电子类产品，如PC机用的输入装置（鼠标、游戏杆）、电池充电器、遥控器、电子玩具、小家电等。

　　8位单片机

　　8位单片机是目前品种最为丰富、应用最为广泛的单片机，目前，8位单片机主要分为51系列及和非51系列单片机。51系列单片机以其典型的结构，众多的逻辑位操作功能，以及丰富的指令系统，堪称一代“名机”。

　　16位单片机

　　16位单片机操作速度及数据吞吐能力在性能上比8位机有较大提高。目前，应用较多的有TI的MSP430系列、凌阳SPCE061A系列、Motorola的68HC16系列、Intel的MCS-96/196系列等。

　　32位单片机

　　与51单片机相比，32位单片机运行速度和功能大幅提高，随着技术的发展以及价格的下降，将会与8位单片机并驾齐驱。32位单片机主要由ARM公司研制，因此，提及32位单片机，一般均指ARM单片机。严格来说，ARM不是单片机，而是一种32位处理器内核，实际中使用的ARM芯片有很多型号，常见的ARM芯片主要有飞利浦的LPC2000系列、三星的S3C/S3F/S3P系列等。

　　单片机8位和16位是怎么区分的

　　8位单片机的数据总线宽度为8位，通常直接只能处理8位数据；16位单片机的数据总线宽度为16位，通常可直接处理8位或16位数据。

　　最本质的区别是内部CPU的字长不同，即CPU处理数据的最大位数不同，有8位和16位CPU的区别，你可以认为是ALU、寄存器的字长等。有的32位DSP芯片其外部接口数据总线是16位的，根据这个来判断是不行的

　　速度上有区别，取决于CPU、寄存器的字长。8位单片机不能直接处理16位数据，要按照8位数据来处理，要分几个过程来完成。而16位单片机，可直接处理16们数据，因为其ALU，寄存器等都是16位的，可一次完成8位单片机要多步完成的动作，特别是对于数据处理，16位单片机有它的优势。而且16位单片机大多数据接口都为16位。

　　简单的说就是16位的比8位快，8位的单片机发展时间长，且价格偏低。最重要的是在许多的应用场合能够胜任开发的任务。16位的单片机在功能上要比8位的强大很多，只在需要的场合使用。

　　在做运算时最能体现了它们两者之间的区别了。比如400+500这个对8位单片机而言要做2次8位加法运算并整合（2^8=2568位单片机数据处理一次最大只能是255），而16位单片机只要一次就可以了因为2^16=65536400和500均远远小于这个数。

　　单片机的应用

　　1、在家用电器领域的应用

　　现在在家用电器的更新、市场开拓等方面，单片机的应用越来越广泛，比如电子玩具或者高级的电视游戏机中，会应用单片机实现其控制功能;而洗衣机可以利用单片机识别衣服的种类与脏污程度，从而自动选择洗涤强度与洗涤时间;在冰箱冷柜中采用单片机控制可以识别食物的种类与保鲜程度，实现冷藏温度与冷藏时间的自动选择;微波炉也可以通过单片机识别食物种类从而自动确定加热温度与加热时间等等，这些家用电器在应用单片机技术后，无论是性能还是功能，与传统技术相比均有长足的进步。

　　2、在医用设备领域的应用

　　现代医疗条件越来越发达，人们对医疗灭菌消毒技术也越来越重视，但是一些偏远地区的小医院、小诊所其消毒灭菌设备还十分简陋，无法有效的控制消毒质量。随着单片机技术的发展，其体积较小、功能强大、具有灵活的扩展性、应用方便的特点也越来越突出，因此在医用呼吸机、分析仪与监护仪、超声诊断设备、病床呼叫系统等设备中得到了广泛的应用。

　　3、在工业控制领域的应用

　　其实最早的单片机正是从工业领域开始兴起的，至今其在工业控制领域的应用仍然十分广泛，利用单片机技术构成多种多样的数据采集系统与智能控制系统，比如工厂流水线的智能化管理、智能化电梯、报警系统等等，均是通过单片机技术与计算机联网构成二级控制系统。

　　4、在仪器仪表领域的应用

　　单片机具备集成度高、体积小、较强的控制功能与扩展的灵活性等特点，并且处理速度快，具有较高的可靠性，所以在智能仪器仪表领域其应用也十分广泛。从某种程度而言，单片机带动了传统测量、控制仪器仪表技术的一项革命，通过单片机技术实现了仪器仪表技术的数字化、智能化、综合化以及多功能化，与传统的电子电路或者数字电路相比，其功能更强大，综合性更突出。

打开APP阅读更多精彩内容