单片机图形化编程及应用：发展概况

1）单片机与人工智能

单片机(Single-Chip Micro-Controller)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)、多种输入/输出(I/O)口和中断系统、定时器/计数器等主要计算机部件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，在人工智能、现代农业、现代教育、智能交通、健康产业等领域得到广泛应用。

概括地讲，人工智能设备具备模拟、延伸和拓展人的基本功能要素的能力，包括：听懂、看懂、能动、会说、会思考。单片机就相当于各种智能设备的“大脑”，它的体积小、质量轻、价格便宜，为青少年开展“人工智能+(Artificial Intelligence：AI+)”的学习、应用和开发提供了便利条件。而单片机这个“大脑”可以通过各种传感器感知外部信息(听、看等)，同时控制各种执行机构完成各种行为(能动、会说)，在此过程中单片机通过编程实现计算、比较等思考功能。因此，单片机、外部传感器和执行单元，及其相应的编程技术是基于单片机的AI应用系统开发的软硬件平台，也是青少年开展“AI+”实践的智能硬件和软件两个支架。

2）单片机的发展

单片机诞生于20世纪70年代，大体经历了SCM、MCU、SoC三个阶段。

①SCM(Single Chip Microcomputer)即单片微型计算机阶段，主要是寻求最佳的单片形态的嵌入式系统体系结构。在开创嵌入式系统独立发展道路上，Intel公司功不可没。“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。这一阶段最具有代表性的产品是Intel公司的8位MCS-51系列单片机。(www.xing528.com)

②MCU(Micro Controller Unit)即微控制器阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。在发展MCU方面，最著名的厂家当数Philips公司。Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。

③SoC(System on Chip)即片上系统(或系统级芯片)阶段，其主要技术发展方向是：寻求应用系统在芯片上的最大化解决方案。作为产品，SoC是一个有专用目标的集成电路，包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。

因此，单片机的发展可以理解为从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统的过程。

3）编程

编程是编写程序的中文简称。在开发智能设备时，为了使单片机能够理解人的意图，人类就必须将解决问题的思路、方法和手段通过单片机能够理解的形式告诉单片机，使得单片机能够根据人的指令一步一步去工作，完成特定的任务。这种人和单片机体系之间交流的过程就是编程。