浅谈单片机与 8086 区别

浅谈单片机与 8086 区别

李昭华 [1] 胡盼 [1] 姜彩燕 [1 陈锦 [1]

[1] 青岛理工大学 机械与汽车工程学院 山东 青岛 266500

摘要

单片机是一种微控制器，又称MCU，它不是一种单一的芯片，而是把一个计算机系统所具有的基本功能集成到了一个芯片上。由于它价钱便宜、体积小等优点，已经越来越广泛地应用到了我们的生活当中。而8086作为X86架构的鼻祖，现在也是我们学习微机原理等科目的一个经典的芯片。单片机和8086在很多方面相关但是也有很明显的区别，所以本文主要针对单片机与8086的原理、特点、应用等方面进行了分析论述。

前言

单片机是我们在学习完成微机原理与接口之后进行的一项重要课程，它在微机原理的基础上更加简洁明了方便地应用在了我们的日常生活之中。它是一种集成电路芯片，并且如今越来越多地用在了工业控制等领域。现在已经由刚开始的4位逐渐发展到了如今的300M的高速单片机。而8086作为一种微处理器，也是计算机系统的重要的组成部分，并且也广泛的应用在控制领域。而单片机可以在一定程度上代表现代嵌入式，而8086作为x86结构的鼻祖，如今几乎所有Intel生产的芯片均对其兼容，它也在一定程度上代表了计算机系统，在很多方面两者既有相似之处，但也有很大差别，区别分析两者的相同与区别可以为我们认识嵌入式系统与计算机系统带来很大的帮助。

原理比较分析

单片机是一种集成电路芯片，也称为MCU(微控制器)，采用VLSI（超大规模集成电路技术），将能够进行数据处理的CPU中央处理器、多种I/O口和中断系统、RAM随机存储器、ROM只读存储器、计数器/定时器等功能（部分产品可能还会包括脉宽调制电路、A/D转换器、显示驱动电路等电路）集成到了一个小小的硅片上构成的一个麻雀虽小，五脏俱全的微型计算机系统。 但是由于市场的需求，单片机会根据不同的需求进行设计，因此一个系列的单片机会有不同的种类，但是一个系列的单片机虽然实现的功能有一定的差异，但是它们的处理内核都是一样的，这样在生产时也降低了些许难度，更为单片机的使用以及推广带来的好处。随着科技的进步，单片机的种类也越来越多，许多的公司都有自己代表性的单片机产品，这也无疑说明了单片机的发展速度以及它的重要性。8086是因特尔公司在1978年设计的一款16位的微处理器。8086的芯片上的个晶体管多达40000个，它的制造工艺采用了HMOS，使用的是单一的+5V电源，它的时钟频率为4.77MHz-10MHz。8086的地址线有20条，能够直接寻址的存储空间可达1MB，它每个单元的存储的信息为二进制，存储容量为一个字节。如果从原理定义来看，单片机是一种微控制器，而8086是一种微处理器芯片，简单地说可以理解为8086更加偏向于代表传统的计算机系统，最初它的设计也是为了计算机而设计的，而单片机更加代表的是如今很盛行的嵌入式系统，它是将微型计算机的部分功能集中到一个单片机上，更加适用于面向对象的设计。在结构上进行分析，8086逻辑功能强大，但是它的片内资源有限，无法单独构成一个完整的系统，而51单片机则不一样，它只需要加上相应的复位电路，电源电路和时钟电路就可以构成最小系统，可以进行使用。

2.特点比较分析

单片机的主要特点有使用寿命长，速度越来越快，低噪声与高可靠性。上文中所提到的使用寿命主要有两个方面，一个是利用单片机开发的产品可以使用十年，二十年，稳定可靠，第二个方面是相对于微处理器8086来说，单片机使用的时间要相对较长一些。单片机的速度越来越快并不是以时钟信号的频率为指标来确定的，单片机作为面向对象的专门化的设计工具，其抗干扰性，噪声是设计单片机时不得不考虑的因素。单片机的速度是在提高抗干扰能力，降低噪声的基础上进行设计的，降低时钟频率而不牺牲运算速度是单片机所追求的，而现在，随着科技的发展，单片机的运算速度也在不断的增加，已经由最初的8位慢慢的演变成了16位，32位等。单片机使用了EFT技术来保证单片机的可靠性。单片机还使用低噪声布线及驱动技术来降低单片机的噪声，在设计电路板时，大部分的单片机还会在电路板上加上去耦电容，降低系统噪声。除了上述特点以外，单片机的特点还包括体积小，集成化，具有优秀的控制功能，而且低电压、低功耗，容易扩展，具有很高的性价比。

8086的特点主要有内部结构为16位，它的指令系统强大，通过地址总线来进行I/O端口寻址，能够寻址I/O端口的数量为64K个；20位地址信号线，能够寻址存储单元多达1M字节；具有强大的中断功能，能够处理内部中断和外部中断，拥有256个中断源。

对于单片机与8086的特点来说，他们的编程方式不同，寻址方式等也有很大的差别，最重要的区别是他们的存储方式不同。8086采用的存储方式是普林斯顿结构，它只有一个存储空间，ROM和RAM处于这一地址空间的不同区域，CPU访问ROM和RAM使用的是相同的访问指令，它的程序和数据宽度也相同，都是16位。而单片机采用的是哈佛结构。哈佛结构是一种并行结构，它把程序和数据存储在不同的物理空间中，RAM和ROM可以有相同的地址，每个存储器都是独立编址，独立访问。

3.应用比较分析

由于单片机体积小，速度快，性价比高等有点，它已经被广泛地应用在了我们的日常生活中。常见的应用主要有各种智能仪表，工业上的实时控制，导弹的导航的控制，各种智能化的IC卡，电饭煲等家用电器，计算机的网络通讯与数据传输。而8086作为经典的微处理器芯片，必须要加上外部的存储机构等支持从才能被应用。由于它具有极好的稳定性，更快和更准确的运算精度，在工业控制系统诸多领域得到广泛应用。工作于最小模式可用于由8086单一微处理器构成的最小系统。工作于最大模式用于实现多处理机系统。

参考文献

[1]肖看,李群芳.单片机原理、接口及应用 嵌入式系统技术基础[M].北京：清华大学出版社，2010.09.

[2]王艳春.微型计算机技术[M].哈尔滨：哈尔滨地图出版社，2008.12.