1946年電子數字計算機誕生，在此后漫長的歷史進程中，計算機始終是供養在特殊的機房中，實現數值計算的大型昂貴設備。直到20世紀70年代，微處理器的出現，計算機才出現了歷史性的變化。以微處理器為核心的微型計算機以其小型、價廉、高可靠性等優勢，迅速走出機房；基于高速數值解算能力的微型機,表現出的智能化水平引起了控制專業人士的興趣。他們將微型機嵌入到一個對象體系中，實現了對象體系的智能化控制。這樣一來，計算機便失去了原來的形態與通用的計算機功能。為了區別于原有的通用計算機系統，把嵌入到對象體系中、實現對象體系智能化控制的計算機，稱作嵌入式計算機系統。由于嵌入式計算機系統要嵌入到對象體系中，實現的是對象的智能化控制，因此。它有著與通用計算機系統完全不同的技術要求與技術發展方向。嵌入式系統雖然起源于微型計算機時代。然而，微型計算機的體積、價位、可靠性都無法滿足大量的對象系統的嵌入式應用要求，筆耕論文，因此，嵌入式系統必須走獨立發展道路，這條道路就是芯片化道路。芯片化道路即是將計算機做在一個芯片上，從而開創了嵌入式系統獨立發展的單片機時代。
        （一）單片機的快速發展
        單片機又稱單片微控制器，它不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系統集成到一個芯片上。概括地講，一塊芯片就成了一臺計算機。它體積小、質量輕、價格便宜，為學習、應用和開發提供了便利條件。單片機誕生于20世紀70年代末，經歷了SCM、MCU、SOC三大階段。
        1．SCM (Single Chip Microcomputer) (單片微型計算機)階段，主要是尋求最佳的單片形態嵌入式系統的最佳體系結構。"創新模式"獲得成功，奠定了SCM與通用計算機完全不同的發展道路。
        2．MCU (Micro Controller Unit)(微控制器)階段，主要的技術發展方向是：不斷擴展、滿足嵌入式應用時，發展對象系統要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對象的智能化控制能力。它所涉及的領域都與對象系統相關，因此，發展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術廠家肩上。
        3．SoC (System on Chip)(片上系統)階段，單片機是嵌入式系統的獨立發展之路。向MCU階段發展的重要推動力，就是尋求應用系統在芯片上的最大化解決；因此，單片專用機的發展自然形成了SoC化趨勢。使用SoC技術設計系統的核心思想，就是要把整個應用電子系統全部集成在一個芯片中。隨著微電子技術、IC設計、EDA工具的發展，基于SoC的單片機應用系統設計會有較大的發展。因此，對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應用系統。
        （二）數字單片機技術的發展
        1．內部結構的進步。單片機在內部已集成了越來越多的部件，這些部件包括一般常用的電路，例如定時器、比較器、A/D轉換器、D/A轉換器、串行通信接口、Watchdog電路、LCD控制器等。有的單片機為了構成控制網絡或形成局部網，內部含有局部網絡控制模塊CAN。因此，這類單片機十分容易構成網絡。特別是在控制、系統較為復雜時，構成一個控制網絡十分有用。有的單片機內部設置了專門用于變頻控制的脈寬調制控制電路。特別引人注目的是， 現在有的單片機已采用所謂的三核(TnCore)結構。這是一種建立在系統級芯片(Syste-monachip)概念上的結構。這種單片機由三個核組成： 一個是微控制器和DSP核， 一個是數據和程序存儲器核， 最后一個是外圍專用集成電路(ASIC)。這種單片機的最大特點在于把DSP和微控制器同時做在一個片上，把它和傳統單片機結合集成大大提高了單片機的功能。這是目前單片機最大的進步之一。
        2.功耗、封裝及電源電壓的進步。現在新的單片機的功耗越來越小， 特別是很多單片機都設置了多種工作方式， 這些工作方式包括等待、暫停、睡眠、空閑、節電等工作方式。現在單片機的封裝水平已大大提高， 隨著貼片工藝的出現， 單片機也大量采用了各種符合貼片工藝的封裝方式出現，以大量減少體積。擴大電源電壓范圍以及在較低電壓下仍然能工作是當今單片機發展的目標之一。目前，一般單片機都可以在3.3～5.5V的條件下工作。而一些廠家，則生產出可以在2.2～6v的條件下工作的單片機。
        3.工藝上的進步。現在的單片機基本上采用CMOS技術，但已經大多數采用了0.6? m 以上的光刻工藝，有個別的公司，如Motorola公司則已采用0.35?m甚至是0.25?m技術。這些技術的進步大大地提高了單片機的內部密度和可靠性.

 

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