更新时间：2022-07-30 16:55
单板微型计算机是在一块印刷电路板插件上组装成的具有一定功能的微型计算机，简称单板机。
正文
在一块印刷电路板插件上组装成的具有一定功能的微型计算机,简称单板机。它装有微处理器(MPU)、固化程序的只读存储器(ROM或EPROM)、读写存储器(RAM)、可编程输入输出接口适配器(PIA和ACIA)、实时时钟、定时器、总线缓冲器、波特率发生器和其他支持芯片。有的单板机还有简易输入输出设备，如小键盘、液晶显示器和微型打印机。单板机也可连接软盘驱动器、盒式磁带机或针式打印机等外部设备。单板机的各部件集中装在一块印刷电路板上，可以用最少的硬件得到较高的性能，最大限度地发挥微处理器的特点，可靠性好，灵活方便，可作为一个部件插在工业设备或仪表内。单板机一般都具有扩充能力，可组装成较大的微型计算机系统。单板机自1976年制造成功以来，就广泛用于各种工业控制领域，以实现设备或仪器的自动化和程序化。开始时主要是8位单板机,80年代后16位单板机约占一半以上。单板机种类繁多，性能各异，支持芯片多达60片，存储容量为4000～64000字节，至多可访问8个输入输出设备，有300条指令。8位单板机采用微处理器8080，M6800，Z80等芯片。16位单板机采用微处理器 8086，Z8000等芯片。
单板机的硬件主要由下列五部分组成：①微处理器及其外围电路。通常选用结构简单、接口容易、单一电源的微处理器，以减少芯片数目。由于一般微处理器能直接驱动的组件数目有限，可增加驱动电路芯片。②存储器及地址译码电路。单板机一般作为插件使用，一旦定型后，软件就固化，只需少量存储单元。因此单板机的ROM与RAM的比例,一般为8:1到4:1。通常ROM为4000～16000字节,而RAM为256～4000字节。可先采用EPROM,待软件定型后进行掩模型ROM生产。RAM容量较小，一般采用静态器件。单板机的地址译码电路要尽量简化，并有一定的扩展地址空间，可采用部分译码方案。③输入输出接口适配器及其附属电路。单板机通常备有并行的外部接口和串行的通信接口。并行接口适配器是可编程的，每一条线均可由程序定义为输入或输出，配置灵活，使用方便，可直接与外部设备相连而不必再配置逻辑电路芯片。通信接口适配器也是可编程的，配有波特率发生器和可编程的计数器/定时器芯片。④总线及总线缓冲器。单板机备有两种总线；一种是实现插件间通信的总线，称为内总线；另一种是实现单板机与外部设备或控制对象之间通信的总线，称为外总线。目前流行的内总线有四种标准:S-100总线(IEEE696标准),Multibus总线(IEEE 696.2标准),EXORciser总线和Std总线。单板机的外总线可由通用接口直接输出或缓冲输出，也可做成标准外总线。并行总线标准是IEEE 488,又称HPIB接口总线，已作为一种仪器标准广泛使用。该总线由8条双向数据线、3条字节传输控制线和5条通用控制线组成。为了把单板机与IEEE488总线直接连接,需要专门的接口器件。接口电路采用电平转换芯片。与电传机连接时则采用电流回路芯片(通常有60mA和20mA两种),通过LOOP-to-EIA转换电路芯片接到RS-232C标准接口上去。单板机的内总线和外总线都要考虑驱动能力，可配置缓冲驱动器。单板机一般采用双边出线方式；一边是内总线，与某一标准总线兼容;一边是外总线,与其他插件或控制对象相连。这样不仅布线方便，而且便于采取隔离措施。⑤监控程序及外设控制电路。单板机要有监控程序及相应的外部设备。监控程序一般固化在ROM上,并根据监控程序配置所需的外部设备和有关控制电路。单板机的软件包括有监控程序、调试程序、诊断程序、汇编程序、编译程序等。1979年英特尔公司推出直接插入扩充板,称为多模板,并采用新的总线标准InterSBX总线。单板机采用多模板结构后，可用各种新板来扩充单板机的功能，如扩充可编程I/O接口的数目和增加高速浮点运算能力等,这样单板机可扩充成多处理器系统。