1.1.2 单片机的应用

单片机的运行与计算机一样也需要必要的硬件和软件。其中程序是单片机系统软件，通过下载软件把编制好的单片机程序下载到单片机内部ROM中即可让单片机运行，从而实现单片机的功能。8051单片机不能加载操作系统，也不能处理复杂的数据运算，但它是一种芯片化的低成本计算机系统，各个功能部件在芯片中的布局和结构达到最优化。

日常见到的交通信号灯控制、LED广告屏、电梯控制等电子系统常把单片机作为核心控制芯片。在实际应用中，需要把单片机和外部器件或被控对象进行电气连接，形成电路才能构成一个单片机应用系统。图1-3所示为一个由单片机和外部器件组成的校园自动打铃定时器电路原理图，系统中单片机主要用来定时，键盘用来调整定时的时间点，继电器用来控制电铃，数码管用来显示当前时间。

图1-3 由单片机和外部器件组成的校园自动打铃定时器电路原理图

一个完整的单片机应用系统包括系统硬件和软件两部分。单片机的硬件部分主要指电路组成，其中除单片机外，通常还要用到很多外部器件，如按键、显示器件及各种接口电路等。图1-4所示为一个简单的电子日历电路原理图，包括单片机、按键和液晶显示器等器件，能够完成时间显示和校时。复杂的单片机系统还要用到一些模拟或数字电路芯片，如A/D转换器、D/A转换器、运算放大器以及各种外部存储器芯片等。单片机软件包括程序以及开发程序的平台，一般主要指单片机运行的程序。程序设计可以采用汇编语言，也可以采用C语言等高级语言。

与微型计算机相比，单片机系统软硬件设计要简单得多，开发成本也相对较低，因此在移动终端、工业系统、火灾报警系统、智能家电控制、视频监控系统、跟踪定位控制等领域都有单片机的身影。在物联网感知技术中，传感信号的检测、数据处理与传输控制都要用单片机来完成，如ZigBee节点中CC2530芯片内部集成了51单片机内核，可以说单片机系统是最典型的嵌入式系统。随着各个领域的自动化、智能化程度越来越高，单片机技术也将得到更快的发展。

图1-4 简单的电子日历电路原理图