1. 可電擦除的單片機種類
看看下面的介紹你就知道了,我在學習單片機,用的是吳鑒鷹單片機開發板,希望可以一起交流
1、51單片機
2、61單片機
3、AVR單片機
4、430超低功耗單片機
5、PIC單片機
6、飛思卡爾的單片機
7、英飛凌的單片機
1.8051 單片機
最早有Intel公司推出8051/31類單片機,也是世界上使用量最大的幾種單片機之一.由於Intel
公司將重點放在186,386,奔騰等與PC類兼容的高檔晶元開發上,8051類單片機主要有Philips,
三星,華幫等公司接手.這些公司在保持與8051單片機兼容基礎改善了8051的許多特點.提高
了速度,降低了時鍾頻率,放寬了電源電壓的動態范圍,降低了產品價格.
2.Atmel 單片機:
ATMEL 公司是世界上著名的高性能低功耗非易失性存儲器和數字集成電路的一流半導體
製造公司ATMEL 公司最令人注目的是它的EEPROM 電可擦除技術閃速存儲器技術和質量
高可靠性的生產技術在CMOS 器件生產領域中ATMEL 的先進設計水平優秀的生產工藝及
封裝技術一直處於世界的領先地位這些技術用於單片機生產使單片機也具有優秀的品質在
結構性能和功能等方面都有明顯的優勢ATMEL 公司的單片機是目前世界上一種獨具特色
而性能卓越的單片機它在計算機外部設備通訊設備自動化工業控制宇航設備儀器儀表和各
種消費類產品中都有著廣泛的應用前景.其生產的AT90系列是增強型RISC內載FLASH單片
機,通常稱為AVR系列.AT91M系列是基於ARM7TDMI 嵌入式處理器的ATMEL 16/32 微處
理器系列中的一個新成員該處理器用高密度的16 位指令集實現了高效的32 位 RISC 結構
且功耗很低.另外ATMAL的增強型51系列單片機目前在市場上仍然十分流行,其中AT89S51
十分活躍.
3.Microchip 單片機:
Microchip 單片機是市場份額增長最快的單片機.他的主要產品是 16C 系列 8 位單片機,CPU
採用 RISC 結構,僅 33 條指令,運行速度快,且以低價位著稱,一般單片機價格都在 1 美元以
下.Microchip 單片機沒有掩膜產品,全部都是 OTP 器件(現已推出 FLASH 型單片
機).Microchip 強調節約成本的最優化設計,是使用量大,檔次低,價格敏感的產品.
4.TI 公司的 MSP430 系列單片機:
MSP430 系列單片機是由 TI公司開發的 16 位單片機。其突出特點是超低功耗,非常適合於
各種功率要求低的場合。有多個系列和型號,分別由一些基本功能模塊按不同的應用目標組
合而成。典型應用是流量計、智能儀表、醫療設備和保安系統等方面。由於其較高的性能價
格比,應用已日趨廣泛。
5.凌陽單片機:
中國台灣凌陽科技股份有限公司(Sunplus Technology CO. LTD)至力於8位和16位機的開發.
SPMC65 系列單片機是凌陽主推產品,採用 8 位SPMC65 CPU 內核,並圍繞這個通用的CPU
內核,形成了不同的片內資源的一系列產品。在系列晶元中相同的片內硬體功能模塊具有相
同的資源特點;不同型號的晶元只是對片內資源進行刪減.其最大的特點就是超強抗干擾. 廣泛應用於家用電器、工業控制、儀器儀表、安防報警、計算機外圍等領域。SPMC75 系列
單片機內核採用凌陽科技自主知識產權的μ' nSP(Microcontroller and Signal Processor)16 位
微處理器SPMC75 系列單片機集成了多種功能模塊:多功能 I/O 口、串列口、 ADC 、定
時計數器等常硬體模塊,以及 能產生電機驅動波形的 PWM 發生器 、多功能的捕獲比較
模塊、 BLDC 電機驅動專用位置偵測介面、兩相增量編碼器介面等特殊硬設,主要用於變
頻馬達驅動控制。 SPMC75 系列單片機具有很強的抗干擾能力,廣泛應用於變頻家電、變
頻器、工業控制等控制領域.
6.Motorola 單片機:
Motorola是世界上最大的單片機廠商,品種全,選擇餘地大,新產品多,在8位機方面有68HC05
和升級產品68HC08,68HC05有30多個系列200多個品種,產量超過20億片.8位增強型單片
機68HC11也有30多個品種,年產量1億片以上,升級產品有68HC12.16位單片機68HC16也
有十多個品種.32位單片機683XX系列也有幾十個品種.近年來以PowerPC,Codfire,M.CORE
等作為 CPU,用 DSP 作為輔助模塊集成的單片機也紛紛推出,目前仍是單片機的首選品
牌.Motorola單片機特點之一是在同樣的速度下所用的時鍾較 Intel 類單片機低的多因而使得
高頻雜訊低,抗干擾能力強,更適合用於工控領域以及惡劣環境.Motorola 8 位單片機過去策略
是掩膜為主,最近推出OTP計劃以適應單片機的發展,在32位機上,M.CORE在性能和功耗上
都勝過 ARM7.
7.Zilog 單片機:
Z8 單片機是該公司的產品,採用多累加器結構,有較強中斷處理能力.產品為 OTP 型,Z8 單片
機的開發工具可以說是物美價廉.Z8 單片機以低價位的優勢面向低端應用,以18引腳封裝位
主,ROM 位 0.5~2KB.最近 Zilog 公司又推出了 Z86 系列單片機,該系列內部集成廉價的 DSP
單元.
8.Scenix單片機:
Scenix單片機(Ubicom公司)的I/O模塊最有創意.I/O模塊的集成與組合技術是單片機技術不可缺少的重要
方面.除傳統的I/O功能模塊如並行I/O,URT,SPI,I2C,A/D,PWM,PLL,DTMF等,新的I/O模塊不
斷出現,如USB,CAN,J1850,最具代表的是Motorola 32 位單片機,它集成了包括各種通信協議
在內的I/O模塊,而Scenix單片機在I/O模塊的處理上引入了虛擬I/O的概念. Scenix單片機採用
了RISC結構的CPU,使CPU最高工作頻率達50MHz.運算速度接近50MIPS.有了強有力的CPU,
各種I/O功能便可以用軟體的辦法模擬.單片機的封裝採用 20/28 引腳.公司提供各種I/O的庫
函數,用於實現各種I/O模塊的功能.這些軟體完成的模塊包括多路UART,多種A/D,PWM,SPI,DTMF,FSK,LCD驅動等,這些都是通常用硬體實現起來相當復雜的模塊.
9.NEC單片機:
NEC 單片機自成體系,以 8 位機 78K 系列產量最高,也有 16 位,32 位單片機.16 位單片機採用
內部倍頻技術,以降低外時鍾頻率.有的單片機採用內置操作系統.NEC 的銷售策略注重服務
大客戶,並投入相當大的技術力量幫助大客戶開發新產品.
10.東芝單片機:
東芝單片機從 4 位倒 64 位,門類齊全.4 位機在家電領域仍有較大市場.8 位機主要有 870 系
列,90 系列等.該類單片機允許使用慢模式,採用 32KHz 時鍾功耗低至 10uA數量級.CPU 內部
多組寄存器的使用,使得中斷響應與處理更加快捷.東芝公司的32位機採用MIPS3000 ARISC
的 CPU結構,面向 VCD,數字相機,圖象處理市場.
11.富士通單片機:
富士通也有 8 位,16 位和 32 位單片機,但是 8 位機使用的是 16 位的 CPU 內核.也就是說 8 位
機與16位機指令相同,使得開發比較容易.8位機有名是MB8900系列,16位機有MB90系列.
富士通注重服務大公司,大客戶,幫助大客戶開發產品.
12.Epson 單片機:
Epson(日本愛普生)公司以擅長製造液晶顯示器著稱,故Epson單片機主要為該公司生產的LCD配套.其單
片機的LCD驅動做的特別好.在低電壓,低功耗方面也很有特色.目前0.9V供電的單片機已經
上市,不久 LCD顯示手錶將使用 0.5V供電.
13.NS單片機:
COP8 單片機是美國國家半導體公司的產品,該公司以生產先進的模擬電路著稱,能生產高水
平的數字模擬混合電路.COP8 單片機內部集成了 16 位 A/D,這在單片機中是不多見的.COP8
單片機內部使用了 EMI 電路,在」看門狗」電路以及 STOP 方式下的喚醒方式都有獨到之處.此
外,COP8 的程序加密也做的非常好.
14.STC 單片機:
STC單片機完全兼容51單片機,並有其獨到之處,其抗干擾性強,加密性強,超低功耗,可以遠程
升級,內部有 MAX810 專用復位電路,價格也較便宜,由於這些特點使得 STC 系列單片機的應
用日趨廣泛.
15.三星單片機:
三星單片機有 KS51 和 KS57 系列 4 位單片機,KS86 和 KS88 系列 8 位單片機,KS17 系列 16
位單片機和KS32系列32位單片機,三星還為ARM公司生產ARM單片機,常見的S344b0等.
三星單片機為 OTP型 ISP 在片編程功能.
16.華幫單片機:
華幫單片機屬於8051類單片機,它們的W78系列與標準的8051兼容,W77系列為增強型51,
對8051的時序做了改進.同樣時鍾下速度快了不少.在4位機上華幫有921系列,帶LCD驅動
的 741 系列.在 32 位機方面,華幫使用了惠普公司 PA-RISC 單片機技術,生產低位 32 位 RISC
單片機.
17. SST 單片機:
美國 SST 公司推出的 SST89 系列單片機為標準的 51 系列單片機,包括 SST89E/V52RD2,
SST89E/V54RD2,SST89E/V58RD2,SST89E/V554RC,SST89E/V564RD等.它與8052系列單片
機兼容.提供系統在線編程(ISP 功能).內部 flash 擦寫次數 1 萬次以上,程序保存時間可達 100
年.
2. 求低價位、穩定性抗干擾能力好,有ad和eeprom的功能簡單的單片機晶元
AVR單片機能夠符合你的要求,抗干擾能力強,也比較穩定。而且也有自帶EEPROM的
並且它還具有 SPI,I2C,USART等匯流排。並且定時器具有 捕捉,比較和PWM的功能。
而且它還有DA,AD功能。
在於價格方面,它和51單片機的價格差不多。
3. 現在主流單片機都有哪些
幾種主流單片機簡介
目前已投放市場的主要單片機產品多達70 多個系列,500多個品種。這其中還不包括那些系統或整機廠商定製的專用單片機,及針對專門業務、專門市場的單片機品種。這里僅對部分常見的和常用的單片機系列進行介紹。
(1)8051 單片機
最早由Intel 公司推出的8051/31 類單片機也是世界上用量最大的幾種單片機之一。由於Intel公司在嵌入式應用方面將重點放在186、386、奔騰等與PC 類兼容的高檔晶元的開發上,隨後Intel公司將80C51內核使用權以專利互換或出讓給世界許多著名IC製造廠商,如 Philips 、NEC、Atmel、AMD、Dallas、siemens、Fujutsu、OKI、華邦、LG等。在保特與80C51單片機兼容的基礎上,這些公司容入了自身的優勢,擴展了針對滿足不同測控對象要求的外圍電路,如滿足模擬量輸入的A/D、滿足伺服驅動的PWM、滿足高速輸入/輸出控制的HSL/HSO、滿足串列擴展匯流排I2C、保證程序可靠運行的的WDT、引入使用方便且價廉的Flash ROM等,開發出上百種功能各異的新品種。這樣80C51單片機就變成了眾多晶元製造廠商支持的大家族,統稱為80C51系列單片機。客觀事實表明,80C51已成為8位單片機的主流,成了事實上的標准MCU晶元。
(2)MOTOROLA 單片機
MOTOROLA 是世界上最大的單片機廠商,品種全、選擇餘地大、新產品多是其特點。在8 位機方面有68HC05 和升級產品68HC08。68HC05有30 多個系列,200 多個品種,產量已超過20 億片。16 位機68HC16 也有十多個品種。32位單片機的683XX 系列也有幾十個品種。MOTOROLA 單片機特點之一是在同樣速度下所用的時鍾頻率較Intel 類單片機低得多,因而使得高頻雜訊低、抗干擾能力強,更適合用於工業控制領域及惡劣的環境。
(3)Microchip 單片機
Microchip單片機是市場份額增長最快的單片機。它的主要產品是16C系列8位單片機,CPU 採用RISC 結構,僅33 條指令,其高速度,低電壓,低功耗,大電流LCD 驅動能力和低價位OTP 技術等都體現出單片機產業的發展新趨勢。且以低價位著稱,一般單片機價格都在一美元以下。由美國Microchip 公司推出的PIC 單片機系列產品,已有三種系列多種型號的產品問世,從電腦的外設,家電控制,電訊通信,智能儀器,汽車電子到金融電子的各個領域都得到廣泛的應用。Microchip 單片機沒有掩膜產品,全都是OTP 器件(近年已推出FLASH型單片機——編者注)。Microchip 強調節約成本的最優化設計、使用量大、檔次低、價格敏感的產品。
(4)Atmel 單片機
ATMEL 公司的90 系列單片機是增強 RISC內載 Flash 的單片機,通常簡稱為 AVR 單片機,90 系列單片機是基於新的精簡指令RISC 結構的。這種結構是在90 年代開發出來的綜合了半導體集成技術和軟體性能的新結構,這種結構使得在8 位微處理器市場上AVR 單片機具有最高 MIPS mw 能力
(5)NEC 單片機
NEC 單片機自成體系,以8 位單片機78K 系列產量最高,也有16 位、32位單片機。16位以上單片機採用內部倍頻技術,以降低外時鍾頻率。有的單片機採用內置操作系統。NEC的銷售策略著重於服務大客戶,並投入相當大的技術力量幫助大客戶開發產品。
(6)東芝單片機
東芝單片機從4 位單片機到64 位單片機,門類齊全。4位機在家電領域仍有較大的市場。8 位機主要有870 系列、90 系列等,該類單片機允許使用慢模式,採用32K 時鍾時功耗低至10uA 數量級。CPU內部多組寄存器的使用,使得中斷響應與處理更加快捷。東芝的32位單片機採用MIPS3000A RISC的CPU結構,面向VCD、數字相機、圖像處理等市場。
(7)富士通單片機
富士通有8 位、16位和32 位單片機,其中8 位單片機主要有3V 產品和5V 產品,3V產品應用於消費類及便攜設備,如空調、洗衣機、冰箱、電表、小家電等,5V產品應用於工業及汽車電子。8位單片機有8L 和8FX 兩個系列,是市場上最常見的兩個系列。16位主流單片機有MB90F387,MB90F462,MB90F548,MB90F428 等,這些單片機主要是採用64腳或100 腳QFP 封裝,1路或多路CAN 匯流排,並可外擴匯流排,適用於電梯、汽車電子車身控制及工業控制等。32位單片機採用RISC 結構,主要產品有MB91101A,它採用100 腳QFP 封裝,超低成本,可外擴匯流排,適用於POS 機、銀行稅控列印機等;MB91F362GA,208 腳QFP 封裝,CAN 匯流排,可外擴匯流排,適用於電力及工業控制等;MB91F364GA,120 腳LQFP 封裝,CAN 匯流排,I2C等豐富通訊介面,支持低成本的在線模擬技術(AccemiCMDE),廣泛適用於要求高性能低成本的各種應用。富士通公司注重於服務大公司、大客戶,幫助大客戶開發產品。
自單片機在上世紀70 年代產生以來,在短短幾十年的時間內得到了飛速的發展,隨著工藝技術及技術的不斷發展,新的單片機將會不斷出現。
4. 單片機的種類 特點 廠家和應用
單片機種類簡介
ATMEL公司的AVR單片機,是增強型RISC內載Flash的單片機,晶元上的Flash存儲器附在用戶的產品中,可隨時編程,再編程,使用戶的產品設計容易,更新換代方便.AVR單片機採用增強的RISC結構,使其具有高速處理能力,在一個時鍾周期內可執行復雜的指令,每MHz可實現1MIPS的處理能力.AVR單片機工作電壓為2.7~6.0V,可以實現耗電最優化.AVR的單片機廣泛應用於計算機外部設備,工業實時控制,儀器儀表,通訊設備,家用電器,宇航設備等各個領域.
Motorola單片機:
Motorola是世界上最大的單片機廠商.從M6800開始,開發了廣泛的品種,4位,8位,16位32位的單片機都能生產,其中典型的代表有:8位機M6805,M68HC05系列,8位增強型M68HC11,M68HC12 , 16位機M68HC16, 32位機M683XX. Motorola單片機的特點之一是在同樣的速度下所用的時鍾頻率較Intel類單片機低得多,因而使得高頻雜訊低,抗干擾能力強,更適合於工控領域及惡劣的環境 .
MicroChip單片機: MicroChip單片機的主要產品是PIC 16C系列和17C系列8位單片機,CPU採用RISC結構,分別僅有33,35,58條指令,採用Harvard雙匯流排結構,運行速度快,低工作電壓,低功耗,較大的輸入輸出直接驅動能力,價格低,一次性編程,小體積. 適用於用量大,檔次低,價格敏感的產品.在辦公自動化設備,消費電子產品,電訊通信,智能儀器儀表,汽車電子,金融電子,工業控制不同領域都有廣泛的應用,PIC系列單片機在世界單片機市場份額排名中逐年提高.發展非常迅速.
MDT20XX系列單片機:
工業級OTP單片機,Micon公司生產,與PIC單片機管腳完全一致,海爾集團的電冰箱控制器,TCL通信產品,長安奧拓鈴木小轎車功率分配器就採用這種單片機
EM78系列OTP型單片機: 台灣義隆電子股份有限公司,直接替代PIC16CXX,管腳兼容,軟體可轉換.
Scenix單片機: Scenix公司推出的8位RISC結構SX系列單片機與Intel 的Pentium II等一起被<<Electronic Instry Yearbook 1998>>評選為1998年世界十大處理器.在技術上有其獨到之處:
SX系列雙時鍾設置,指令運行速度可達50/75/100MIPS(每秒執行百萬條指令,XXX M Instruction Per Second) ;具有虛擬外設功能,柔性化I/O埠,所有的I/O埠都可單獨編程設定,公司提供各種I/O的庫函數,用於實現各種I/O模塊的功能,如多路UART,多路A/D,PWM,SPI,DTMF,FS,LCD驅動等等. 採用EEPROM/FLASH程序存儲器,可以實現在線系統編程.通過計算機RS232C介面,採用專用串列電纜即可對目標系統進行在線實時模擬.
EPSON單片機:
EPSON單片機以低電壓,低功耗和內置LCD驅動器特點著名於世,尤其是LCD驅動部分做得很好.廣泛用於工業控制,醫療設備,家用電器,儀器儀表,通信設備和手持式消費類產品等領域.目前EPSON已推出四位單片機SMC62系列,SMC63系列,SMC60系列和八位單片機SMC88系列.
東芝單片機:
東芝單片機門類齊全,4位機在家電領域有很大市場,8位機主要有870系列,90系列,該類單片機允許使用慢模式,採用32K時鍾時功耗降至10UA數量級.東芝的32位單片機採用MIPS
3000A RISC的CPU結構,面向VCD,數字相機,圖像處理等市場.
8051單片機:
8051單片機最早由Intel公司推出,其後,多家公司購買了8051的內核,使得以8051為內核的MCU系列單片機在世界上產量最大,應用也最廣泛,有人推測8051可能最終形成事實上的標准MCU晶元.
LG公司生產的GMS90系列單片機,與Intel MCS-51系列,Atmel 89C51/52,89C2051等單片機兼容,CMOS技術,高達40MHZ的時鍾頻率,應用於: 多功能電話,智能感測器,電度表,工業控制,防盜報警裝置,各種計費器,各種IC卡裝置,DVD,VCD,CD-ROM.
華邦單片機: 華邦公司的W77,W78系列8位單片機的腳位和指令集與8051兼容, 但每個指令周期只需要4個時鍾周期,速度提高了三倍,工作頻率最高可達 40MHz.同時增加了WatchDog Timer,6組外部中斷源,2組UART,2組Data pointer及Wait state control pin. W741系列的4位單片機帶液晶驅動,在線燒錄,保密性高,低操作電壓(1.2V~1.8V).
Zilog單片機:
Z8單片機是Zilog公司的產品,採用多累加器結構,有較強的中斷處理能力,開發工具價廉物美.Z8單片機以低價位面向低端應用.我想很多人都知道Z80單板機,直到90年代後期,很多大學的微機原理還是講述Z80.
NS單片機:
COP8單片機是NS(美國國家半導體公司)的產品,內部集成了16位A/D,這是不多見的,在看門狗多路及STOP方式下單片機的喚醒方式上都有獨到之處.此外,COP8的程序加密也做得比較好
單片機應用領域匯總
⒈用圖象感測器測量線才系統
⒉衛星電視的串口模擬SPI、I2C的應用,如雷達錄取的數據傳送。
⒊直接與AD晶元配合進行各種數據感測器配合。
⒋利用單片機與PC機的232通訊進行控制,單片機為控制對象。
⒌通過IC卡、單片機、PC機構成的各種收費系統。
⒍通過單片機控制各種步進電機完成工控任務系統
⒎通過單片機控制各種電慈設備完成工控任務系統(如程式控制交換系統)
⒏可應用在電機的變頻技術上的控制領域中。
⒐各種測量工具如水位尺,它在水文上的應用很普及。
⒑大型指針鍾控制器,主要根據時間控制電機帶動指針。
⒒電子配料控制儀,基於小型生產的自動或半自動控制,如控制上料、攪拌等
⒓用定時器和捕獲功能進行某一系統的檢測。可提供報警、控制等。如水位控制、溫度控制,全自動洗衣機等。
⒔電子稱重計
⒕教學用儀器、醫療儀器。
⒖由單片機構成的霓虹燈控制器。
⒗在剛的熱處理中採用熱磁儀測量。
⒘各種金屬探傷儀器。
⒙礦山生產智能監測儀。
⒚煤礦的產煤計數器
20.汽車安全系統
21.智能玩具
22.用超聲波測量江河水位
23.交流電監測儀
24.消防系統報警監測儀
25.各類水表、電表
總之,單片機技術使用范圍廣,在各種儀器儀表生產單位、石油、化工,紡織、機械的加工等各個行業中都有廣泛的應用.
5. 想找個單片機,價格五毛以下,最好帶一路AD和一路PWM, 。誰知道用哪家的什麼型號
5毛以下是的是沒有的,即便是專用型的OPT,也要7毛左右,而且通常要麼只帶AD,要麼帶PWM.
我可以推薦你一款,SH88F2051:
■基於8051兼容流水指令的8位單片機
■Flash ROM:4K位元組
■RAM:內部256位元組,外部256位元組
■片上512位元組類EEPROM存貯空間
■工作電壓:fOSC = 30kHz - 16.6MHz,VDD = 3.6V - 5.5V
■振盪器(代碼選項):
- 晶體諧振器:32.768kHz
- 晶體諧振器:400kHz
- 16.6MHz,或陶瓷諧振器:2MHz - 16.6MHz
- 陶瓷諧振器:400kHz - 2MHz
- 內部振盪器:16.6MHz (±2%)
- 外部時鍾源:30kHz - 16.6MHz
■18/14個CMOS雙向I/O管腳(四種埠模式)
■3個16位定時器/計數器T0,T1,T2
■中斷源:- 定時器0,1,2- 外部中斷0,1,2- ADC,EUART,SCM,PWM,LPD,CMP
■1個8位PWM定時器
■1個內建模擬比較器
■1個EUART
■內建低電壓檢測功能(LPD)
■8通道10位模數轉換器(ADC),內建比較功能
■內建低電壓復位功能(LVR)(代碼選項)- LVR電壓1:4.3V- LVR電壓2:3.7V
■CPU機器周期:1個振盪周期
■看門狗定時器(WDT)
■預熱計數器
■振盪器失效檢測功能(SCM)
■支持省電運作模式:- IDLE模式- 掉電模式
■低功耗
■Flash型
■封裝:- SH88F2051提供DIP20/SOP20/SOP16 Pin封裝
以上是參數,我經常用這款,原因是:
1 不用外部晶振,可以保密,把字磨掉,別人不容易想到是單片機
2 價格便宜
3 開發簡單
這個大概的價格在 1.5--2.0之間,
同類還有 SH88F4051,和這個2051唯一的區別是ROM是8K的
6. 全世界有哪些單片機生產商急!作業!
市場主流單片機的介紹和選擇指南
Motorola單片機
Motorola(現在為飛思卡爾)是世界上最大的單片機廠商。品種全、選擇餘地大、新產品多是其特點,在8位機方面有68HC05和升級產品68HC08,68HC05有三十多個系列,二百多個品種,產量已超過20億片。8位增強型單片機68HC11也有三十多個品種,年產量在1億片以上。升級產品有68HC12。16位機68HC16也有十多個品種。32位單片機的683XX系列也有幾十個品種。近年來,以PowerPC、Coldfire、M.CORE 等為CPU。將DSP做為輔助模塊集成的單片機也紛紛推出。目前仍是單片機的首選牌品。Motorola單片機特點之一是在同樣速度下所用的時鍾頻率較Intel類單片機 低很多,因而使得高頻雜訊低,抗干擾能力強,更適合用於工控領域及惡劣的環境。Motorola 8位單片機過去的策略是以掩膜為主的,最近推出OTP計劃以適應單片機發展新趨勢,在32位機上,M.CORE在性能和功耗方面都勝過ARM7。
Microchip單片機
Microship單片機是市場份額增長最快的單片機。它的主要產品是16C系列8位單片機,CPU採用RISC結構,僅33條指令,運行速度快,且以低價位著稱,一般單片機價格都在一美元以下。Microship單片機沒有掩膜產品,全部是OTP器件,Microship強調節約成本的最優化設計,適於用量大、檔次低、價格敏感的產品。
Scenix單片機
Scenix單片機I/O模塊有新意,I/O模塊的集成與組合技術是單片機技術不可缺少的重要方面。除傳統的I/O功能模塊如並行I/O、URT、SPI、I2C、A/D、PWM、PLL、DTMF等,新的I/O模塊 不斷出現,如USB、 CAN、J1850,最具代表性的是Motorola 32位單片機,它集成了包括各種通訊協議在內的I/O模塊,而Scenix單片機在I/O模塊的處理上引入了虛擬I/O的新概念。Scenix採用了RISC結構的CPU,使CPU最高工作頻率達50MHz。運算速度接近50 MIPS。有了強有力的CPU,各種I/O功能便可以用軟體的辦法模擬。單片機的封裝採用20/28引腳。公司提供各種I/O的 庫函數,用於實現各種I/O模塊的功能。這些用軟體完成的模塊包括多路UART、多路A/D、PWM、SPI、DTMF、FSK、LCD驅動等,這些都是通常用硬體實現起來也相當復雜的模塊。
NEC單片機
NEC單片機自成體系,以8位單片機78K系列產量最高,也有16位、32位單片機。16位以上單片機採用內部倍頻技術,以降低外時鍾頻率。有的單片機採用內置操作系統。NEC的銷售策略著重於服務大客戶,並投入相當大的技術力量幫助大客戶開發產品。
東芝單片機
東芝單片機的特點是從4位機到64位機門類齊全。4位機在家電領域仍有較大的市場。8位機主要有870系列、90系列等,該類單片機允許使用慢模式,採用32K時鍾時功耗降至10μA數量級。CPU內部多組寄存器的使用,使得中斷響應與處理更加快捷。東芝的32位單片機採用MIPS 3000A RISC的CPU 結構,面向VCD、數字相機、圖象處理等市場。
富士通單片機
富士通也有8位、16位和32位單片機,但8位機使用的是16位機的CPU內核。也就是說8位機與16機所用的指令相同,使得開發比較容易。8位單片機有著名的MB8900系列,16位機有MB90系列。富士通公司注重於服務大公司、大客戶,幫助大客戶開發產品。
Epson單片機
Epson公司以擅長製造液晶顯示器著稱,故Epson單片機主要為該公司生產的LCD配套。其單片機的特點是LCD驅動部分做得特別好。在低電壓、低功耗方面也很有特點。目前0.9V供電的單片機已經上市,不久的將來,LCD顯示的手錶類單片機將使用0.5V供電。
8051類單片機
最早由Intel公司推出的8051/31類單片機也是世界上用量最大的幾種單片機之一。由於Intel公司在嵌入式應用方面將重點放在186、386、奔騰等與PC類兼容的高檔晶元的開發上,8051類單片機主要由Philips、三星、華邦等公司接產。這些公司都在保持與8051單片機兼容的基礎上改善了8051許多特性(如時序特性)。提高了速度、降低了時鍾頻率,放寬了電源電壓的動態范圍,降低了產品價格。
Zilog單片機
Z8單片機是Zilog公司的產品,採用多累加器結構,有較強的中斷處理能力。產品為OTP型,Z8單片機的開發工具可稱價廉物美。Z8單片機以低價位的優勢面向低端應用,以18引腳封裝為主,ROM為0.5~2K。最近Zilog公司又推出了Z86系列單片機,該系列內部可集成廉價的DSP單元。
NS單片機
COP8單片機是美國國家半導體公司的產品,該公司以生產先進的模擬電路著稱。能生產高水平的數字模擬混合電路。COP8單片機片內集成了16位A/D,這是單片機中不多見的。COP8單片機內部使用了抗EMI電路,在看門狗電路以及STOP方式下單片機的喚醒方式上都有獨到之處。此外,COP8的程序加密控制也做得比較好。
三星單片機
三星單片機有KS51和KS57系列4位單片機,KS86和KS88系列8位單片機,KS17系列16位單片機和KS32、32位單片機。三星單片機為OTP型1SP在片編程功能。三星公司以生產存儲器晶元著稱,在存儲器市場供大於求的形勢下,涉足參與單片機的競爭。三星公司在單片機技術上以引進消化發達國家的技術、生產與之兼容的產品,然後以價格優勢取勝。例如在4位機上採用NEC的技術,8位機上引進Zilog公司Z8的技術,在32位機上購買ARM7內核,還有DEC的技術、東芝的技術等。其單片機裸片的價格相當有競爭力。
華邦單片機
華邦單片機屬8051類單片機,它們的W78系列與標準的8051兼容,W77系列位增強型51系列,對8051的時序作了改進。同樣時鍾頻率下速度提高2.5倍,FLASH容量從4K到64K,有ISP功能。在4位單片機方面華邦有921系列和帶LCD驅動的741系列。在32K機方面,華邦使用惠普公司PA-RISC單片機技術,生產低位的32位RISC單片機。
7. 哪種單片機的性價比高
性價比最高的個人認為是stm32,意法半導體出品,詳細參數性能可網路,用的是M3內核,103系列的單晶元可能也就十塊左右,往上可能就是十幾塊錢。在2017年初的一個統計顯示,工程師最喜歡用stm32做東西,這晶元也是比較受歡迎的。而且自帶ADC,中斷多,有很多下面說的51單片機沒有的東西。而且官方庫也很好學。
便宜的就是STC的51 12 15單片機,價格便宜,性能比較低,發展時間較長,資料齊全。如果單純做控制電路,可以考慮用STC的晶元。12系列價格一塊也就6塊左右。
還有跟51差不多的arino,那個就是簡單易學,一般自己做DIY什麼的用
8. 急求AT89S52晶元簡介 要做論文的那種
AT89S52是一種低功耗、高性能的CMOS工藝的8位單片機。它帶有8KB的可在線編程的 Flash 存儲器,該單片機採用了ATMEL公司的高密度、非易失性存儲器技術,與工業上標准型80C51單片機的指令系統及引腳完全兼容;片內的Flash 存儲器可在線重新編程,或使用通用的非易失性存儲器編程器;通用的8位CPU與在線可編程Flash集成在一塊晶元上,從而使AT89S52功能更加完善,應用更加靈活;具有較高的性能價格比,使其在嵌入式控制系統中有著廣泛的應用前景。
AT89S52的引腳排列圖及其功能
AT89S52單片機為40引腳晶元如圖5-1所示,具有PDIP,PLCC和TQFP3鍾封裝形式。
各引腳的功能如下:
● P0口——8位、開漏極、雙向I/O口。
當用做通用I/O口時,每個引腳可驅動8個TTL負載;當用做輸入時,每個埠首先置1。
P0口也可用做訪問片外數據存儲器和程序存儲器時的低8位地址/數據匯流排的復用口。這種情況下,P0口內含上拉電阻。
在Flash編程時,P0口輸入代碼數據;在Flash校驗時,P0口輸出代碼數據。在進行編程校驗時,需外接10KΩ的上拉電阻。
●P1口——8位、雙向I/O口,內含上拉電阻。
P1口為用戶使用的通用I/O口,每個引腳可驅動4個TTL負載。當用做輸入時,每個埠首先置1。
P1.0和P1.1引腳也用做定時器2的外部計數輸入(P1.0/T2)和觸發器輸入(P1.1/T2DX)。
在編程和校驗期間,P1口可輸入低位元組地址。
● P2口——8位、雙向I/O口,內部具有上拉電阻。
P2口可用做通用I/O,可以驅動4個TTL負載。對P2口各位寫入1,可作為輸入。每個引腳由外部負載拉為低電平時,經由內部上拉電阻向外輸出電流。
在訪問16位地址的外部程序存儲器和數據存儲器時,P2口提供高8位地址。用MOVX @DPTR類指令訪問外部數據存儲器時,P2口為高8位地址(即PCH);用MOVX @R0和MOVX @R1類指令訪問外部數據存儲器時,P2口上的內容是SFR P2的內容。
在編程和校驗時,P2口接收地址線的高位和一些控制信號。
P3口——8位、雙向I/O口,內部含有上拉電阻。
● P3口可用做通用I/O口,可驅動4個TTL負載。當用做輸入熟,要先將P3口各位置如外部負載將P3口拉低,則經過上拉電阻向外輸出電流。
在編程和校驗時,P3口接收某些控制信號。
● ——地址鎖存允許/編程脈沖輸入。
● ——外部程序存儲器讀選通,低電平有效。
● ——片外程序存儲器訪問允許。
● XTAL1和XTAL2——XTAL1是片內振盪器反相放大器和時鍾發生器的輸入端,XTAL2是片內振盪器反相放大器的輸出端。
9. 關於單片機的種類問題
單片機的分類Ⅰ 按生產廠家分
美國的英特爾(Intel) 公司、摩托羅拉(Motorola)公司、國家辦導體(NS) 公司、Atmel公司、微晶元(Microchip) 公司、洛克威爾(Rockwell)公司、莫斯特克公司(Mostek)、齊洛格(Zilog)公司、仙童(Fairchid)公司、德州儀器(TI)公司等等。日本的電氣(NS)公司、東芝(Toshiba)公司、富士通(Fujitsu)公司、松下公司、日立(Hitachi)公司、日電(NEC)公司、夏普公司等等。荷蘭的飛利浦(Philips)公司。德國的西門子(Siemens)公司等等。
Ⅱ 按字長分(1)4-BIT 單片機
4 位單片機的控制功能較弱,CPU 一次只能處理4 位二進制數。這類單片機常用於計算器、各種形態的智能單元以及作為家用電器中的控制器。典型產品有NEC 公司的UPD 75××系列、NS 公司的COP400 系列、松下公司的MN1400 系列、ROCKWELL 公司的PPS/1系列、富士通公司的MB88 系列、夏普公司的SM××系列、Toshiba 公司的TMP47×××系列等等。
① 華邦公司的W741系列的4位單片機帶液晶驅動,在線燒錄,保密性高,低操作電壓(1.2V~1.8V)。
② 東芝單片機的4位機在家電領域有很大市場。
(2)8-BIT 單片機
8 位單片機 8 位單片機的控制功能較強,品種最為齊全。和4 位單片機相比,它不僅具有較大的存儲容量和定址范圍,而且中斷源、並行I/O 介面和定時器/計數器個數都有了不同程度的增加,並集成有全雙工串列通信介面。在指令系統方面,普遍增設了乘除指令和比較指令。特別是8 位機中的高性能增強型單片機,除片內增加了A/D 和D/A 轉換器外,還集成有定時器捕捉/比較寄存器、監視定時器(Watchdog)、匯流排控制部件和晶體振盪電路等。這類單片機由於其片內資源豐富和功能強大,主要在工業控制、智能儀表、家用電器和辦公自動化系統中應用。代表產品有Intel 公司的MCS-48 系列和MCS-51 系列 、Microchip 公司的PIC16C××系列和PIC17C××系列以及PIC1400 系列、Motorola 公司的M68HC05 系列和M68HC11 系列、Zilog 公司的Z8 系列、荷蘭Philips 公司的80C51 系列(同MCS-51 兼容)、Atmel公司的AT89 系列(同MCS-51 兼容)、NEC 公司的UPD78××系列等等。
1)51系列單片機
8031/8051/8751是Intel公司早期的產品。應用的早,影響很大,已成為世界上的工業標准。後來很多晶元廠商以各種方式與Intel公司合作,也推出了同類型的單片機,如同一種單片機的多個版本一樣,雖都在不斷的改變製造工藝,但內核卻一樣,也就是說這類單片機指令系統完全兼容,絕大多數管腳也兼容;在使用上基本可以直接互換。人們統稱這些與8051內核相同的單片機為「51系列單片機」。
8031片內不帶程序存儲器ROM,使用時用戶需外接程序存儲器和一片邏輯電路373,外接的程序存儲器多為EPROM的2764系列。用戶若想對寫入到EPROM中的程序進行修改,必須先用一種特殊的紫外線燈將其照射擦除,之後再可寫入。寫入到外接程序存儲器的程序代碼沒有什麼保密性可言。
8051片內有4k ROM,無須外接外存儲器和373,更能體現「單片」的簡練。但是所編的程序無法寫入到其ROM中,只有將程序交晶元廠代為寫入,並是一次性的,不能改寫其內容。
8751與8051基本一樣,但8751片內有4k的EPROM,用戶可以將自己編寫的程序寫入單片機的EPROM中進行現場實驗與應用,EPROM的改寫同樣需要用紫外線燈照射一定時間擦除後再寫入。
在眾多的51系列單片機中,要算 ATMEL 公司的AT89C51、AT89S52更實用,因他不但和8051指令、管腳完全兼容,而且其片內的4K程序存儲器是FLASH工藝的,這種工藝的存儲器用戶可以用電的方式瞬間擦除、改寫,一般專為 ATMEL AT89xx 做的編程器均帶有這些功能。顯而易見,這種單片機對開發設備的要求很低,開發時間也大大縮短。寫入單片機內的程序還可以進行加密,這又很好地保護了你的勞動成果。而且,AT89C51、AT89S51目前的售價比8031還低,市場供應也很充足。
AT89S51、52是2003年ATMEL推出的新型品種,除了完全兼容8051外,還多了ISP編程和看門狗功能。
ATMEL公司的51系列還有AT89C2051、AT89C1051等品種,這些晶元是在AT89C51的基礎上將一些功能精簡掉後形成的精簡版。AT89C2051取掉了P0口和P2口,內部的程序FLASH存儲器也小到2K,封裝形式也由51的P40腳改為20腳,相應的價格也低一些,特別適合在一些智能玩具,手持儀器等程序不大的電路環境下應用;AT89C1051在2051的基礎上,再次精簡掉了串口功能等,程序存儲器再次減小到1k,當然價格也更低。
51 單片機目前已有多種型號,市場上目前供貨比較足的晶元還要算ATMEL 的51、52 晶元, HYUNDAI 的GMS97 系列,WINBOND 的78e52,78e58,77e58 等。
GMS97 系列是一次性燒寫,一般只有大量生產的人才買。at89c51,52 因可以很容易地解密,一般人們只用它來做實驗,或者用在一些即使解了密也無關緊要的場合。89c2051 只有20 腿,體積小巧,在一些簡單應用和體積有限的場合得到廣泛應用。
2)PIC系列單片機
由美國Microchip公司推出的PIC單片機系列產品,首先採用了RISC結構的嵌入式微控制器,其高速度、低電壓、低功耗、大電流LCD驅動能力和低價位OTP技術等都體現出單片機產業的新趨勢。
現在PIC系列單片機在世界單片機市場的份額排名中已逐年升位,尤其在8位單片機市場,據稱已從1990年的第20位上升到目前的第二位。PIC單片機從覆蓋市場出發,已有三種(又稱三層次)系列多種型號的產品問世,所以在全球都可以看到PIC單片機從電腦的外設、家電控制、電訊通信、智能儀器、汽車電子到金融電子各個領域的廣泛應用。現今的PIC單片機已經是世界上最有影響力的嵌入式微控制器之一。
① PIC 8位單片機的分類
PIC 8位單片機產品共有三個系列,即基本級、中級和高級。
a基本級系列該級產品的特點是低價位,如PIC16C5X,適用於各種對成本要求嚴格的家電產品選用。又如PIC12C5XX是世界第一個8腳的低價位單片機,因其體積很小,完全可以應用在以前不能使用單片機的家電產品的空間。
b中級系列該級產品是PIC最豐富的品種系列。它是在基本級產品上進行了改進,並保持了很高的兼容性。外部結構也是多種的,從8引腳到68引腳的各種封裝,如PIC12C6XX。該級產品其性能很高,如內部帶有A/D變換器、E2PROM數據存儲器、比較器輸出、PWM輸出、I2C和SPI等介面。PIC中級系列產品適用於各種高、中和低檔的電子產品的設計中。
c高級系列該系列產品如PIC17CXX,其特點是速度快,所以適用於高速數字運算的應用場合中,加之它具備一個指令周期內(160ns)可以完成8×8(位)二進制乘法運算能力,所以可取代某些DSP產品。再有PIC17CXX具有豐富的I/O控制功能,並可外接擴展EPROM和RAM,使它成為目前8位單片機中性能最高的機種之一。所以很適用於高、中檔的電子設備中使用。
上述的三層次(級)的PIC 8位單片機還具有很高的代碼兼容性,用戶很容易將代碼從某型號轉換到另一個型號中。PIC 8位單片機具有指令少、執行速度快等優點,其主要原因是PIC系列單片機在結構上與其它單片機不同。該系列單片機引入了原用於小型計算機的雙匯流排和兩級指令流水結構。這種結構與一般採用CISC(復雜指令集計算機)的單片機在結構上是有不同的。
雙匯流排結構
具有CISC結構的單片機均在同一存儲空間取指令和數據,片內只有一種匯流排。這種匯流排既要傳送指令又要傳送數據(如圖1-a所示)。因此,它不可能同時對程序存儲器和數據存儲器進行訪問。因與CPU直接相連的匯流排只有一種,要求數據和指令同時通過,顯然「亂套」,這正如一個「瓶頸」,瓶內的數據和指令要一起倒出來,往往就被瓶頸卡住了。所以具有這種結構的單片機,只能先取出指令,再執行指令(在此過程中往往要取數),然後,待這條指令執行完畢,再取出另一條指令,繼續執行下一條。這種結構通常稱為馮•諾依曼結構,又稱普林斯頓結構。
在這里PIC系列單片機採用了一種雙匯流排結構,即所謂哈佛結構。這種結構有兩種匯流排,即程序匯流排和數據匯流排。這兩種匯流排可以採用不同的字長,如PIC系列單片機是八位機,所以其數據匯流排當然是八位。但低檔、中檔和高檔的PIC系列機分別有12位、14位和16位的指令匯流排。這樣,取指令時則經指令匯流排,取數據時則經數據匯流排,互不沖突。
② 兩級指令流水線結構
由於PIC系列單片機採用了指令空間和數據空間分開的哈佛結構,用了兩種位數不同的匯流排。因此,取指令和取數據有可能同時交疊進行,所以在PIC系列微控制器中取指令和執行指令就採用指令流水線結構。當第一條指令被取出後,隨即進入執行階段,這時可能會從某寄存器取數而送至另一寄存器,或從一埠向寄存器傳送數等,但數據不會流經程序匯流排,而只是在數據匯流排中流動,因此,在這段時間內,程序匯流排有空,可以同時取出第二條指令。當第一條指令執行完畢,就可執行第二條指令,同時取出第3條指令,……如此等等。這樣,除了第一條指令的取出,其餘各條指令的執行和下一條指令的取出是同時進行的,使得在每個時鍾周期可以獲得最高效率。
在大多數微控制器中,取指令和指令執行都是順序進行的,但在PIC單片機指令流水線結構中,取指令和執行指令在時間上是相互重疊的,所以PIC系列單片機才可能實現單周期指令。
只有涉及到改變程序計數器PC值的程序分支指令(例如GOTO、CALL)等才需要兩個周期。
此外,PIC的結構特點還體現在寄存器組上,如寄存器I/O口、定時器和程序寄存器等都是採用了RAM結構形式,而且都只需要一個周期就可以完成訪問和操作。而其它單片機常需要兩個或兩個以上的周期才能改變寄存器的內容。上述各項,就是PIC系列單片機能做到指令總數少,且大都為單周期指令的重要原因。
3)AVR系列單片機
AVR單片機是1997年由ATMEL公司研發出的增強型內置Flash的RISC(Reced Instruction Set CPU) 精簡指令集高速8位單片機。AVR的單片機可以廣泛應用於計算機外部設備、工業實時控制、儀器儀表、通訊設備、家用電器等各個領域。
①AVR單片機的優勢及特點
a AVR單片機易於入手、便於升級、費用低廉。 單片機初學者只需一條ISP下載線,把編輯、調試通過的軟體程序直接在線寫入AVR單片機,即可以開發AVR單片機系列中的各種封裝的器件。AVR單片機因此在業界號稱「一線打天下」。 AVR程序寫入是直接在電路板上進行程序修改、燒錄等操作,這樣便於產品升級。AVR單片機可使用ISP在線下載編程方式(即把PC機上編譯好的程序寫到單片機的程序存儲器中),不需購買模擬器、編程器、擦抹器和晶元適配器等,即可進行所有AVR單片機的開發應用,這可節省很多開發費用。程序存儲器擦寫可達10000次以上,不會產生報廢品。
b高速、低耗、保密。首先,AVR單片機是高速嵌入式單片機: AVR單片機具有預取指令功能,即在執行一條指令時,預先把下一條指令取進來,使得指令可以在一個時鍾周期內執行。多累加器型,數據處理速度快。AVR單片機具有32個通用工作寄存器,相當於有32條立交橋,可以快速通行。中斷響應速度快。AVR單片機有多個固定中斷向量入口地址,可快速響應中斷。AVR單片機耗能低。對於典型功耗情況,WDT關閉時為100nA,更適用於電池供電的應用設備。有的器件最低1.8 V即可工作。AVR單片機保密性能好。它具有不可破解的位加密鎖Lock Bit技術,保密位單元深藏於晶元內部,無法用電子顯微鏡看到。
c I/O口功能強,具有A/D轉換等電路。AVR單片機的I/O口是真正的I/O口,能正確反映I/O口輸入/輸出的真實情況。工業級產品,具有大電流(灌電流)10mA~40mA,可直接驅動可控硅SSR或繼電器,節省了外圍驅動器件。AVR單片機內帶模擬比較器,I/O口可用作A/D轉換,可組成廉價的A/D轉換器。ATmega48/8/16等器件具有8路10位A/D。部分AVR單片機可組成零外設元件單片機系統,使該類單片機無外加元器件即可工作,簡單方便,成本又低。AVR單片機可重設啟動復位,以提高單片機工作的可靠性。有看門狗定時器實行安全保護,可防止程序走亂(飛),提高了產品的抗干擾能力。
d 有功能強大的定時器/計數器及通訊介面。定時/計數器T/C有8位和16位,可用作比較器。計數器外部中斷和PWM(也可用作D/A)用於控制輸出,某些型號的AVR單片機有3~4個PWM,是作電機無級調速的理想器件。AVR單片機有串列非同步通訊UART介面,不佔用定時器和SPI同步傳輸功能,因其具有高速特性,故可以工作在一般標准整數頻率下,而波特率可達576K。
②AVR 8-Bit MCU的最大特點
與其它8-Bit MCU相比,AVR 8-Bit MCU最大的特點是:
• 哈佛結構,具備1MIPS / MHz的高速運行處理能力;
• 超功能精簡指令集(RISC),具有32個通用工作寄存器,克服了如8051 MCU採用單一ACC進行處理造成的瓶頸現象;
• 快速的存取寄存器組、單周期指令系統,大大優化了目標代碼的大小、執行效率,部分型號FLASH非常大,特別適用於使用高級語言進行開發;
• 作輸出時與PIC的HI/LOW相同,可輸出40mA(單一輸出),作輸入時可設置為三態高阻抗輸入或帶上拉電阻輸入,具備10mA-20mA灌電流的能力;
• 片內集成多種頻率的RC振盪器、上電自動復位、看門狗、啟動延時等功能,外圍電路更加簡單,系統更加穩定可靠;
• 大部分AVR片上資源豐富:帶E2PROM,PWM,RTC,SPI,UART,TWI,ISP,AD,Analog Comparator,WDT等;
• 大部分AVR除了有ISP功能外,還有IAP功能,方便升級或銷毀應用程序。
(3)16-BIT 單片機
16 位單片機是在1983 年以後發展起來的。這類單片機的特點是:CPU是16 位的,運算速度普遍高於8 位機,有的單片機的定址能力高達1MB,片內含有A/D 和D/A轉換電路,支持高級語言。這類單片機主要用於過程式控制制、智能儀表、家用電器以及作為計算機外部設備的控制器等。典型產品有Intel 公司的MCS-96/98 系列、Motorola 公司的M68HC16系列、NS 公司的783××系列、TI公司的MSP430系列等等。
其中,以MSP430系列最為突出。它採用了精簡指令集( RISC )結構,具有豐富的定址方式( 7 種源操作數定址、 4 種目的操作數定址)、簡潔的 27 條內核指令以及大量的模擬指令;大量的寄存器以及片內數據存儲器都可參加多種運算;還有高效的查表處理指令;有較高的處理速度,在 8MHz 晶體驅動下指令周期為 125 ns 。這些特點保證了可編制出高效率的源程序。
在運算速度方面, MSP430 系列單片機能在 8MHz 晶體的驅動下,實現 125ns 的指令周期。 16 位的數據寬度、 125ns 的指令周期以及多功能的硬體乘法器(能實現乘加)相配合,能實現數字信號處理的某些演算法(如 FFT 等)。
MSP430 系列單片機的中斷源較多,並且可以任意嵌套,使用時靈活方便。當系統處於省電的備用狀態時,用中斷請求將它喚醒只用 6us 。
超低功耗 MSP430 單片機之所以有超低的功耗,是因為其在降低晶元的電源電壓及靈活而可控的運行時鍾方面都有其獨到之處。
首先, MSP430 系列單片機的電源電壓採用的是 1.8~3.6V 電壓。因而可使其在 1MHz 的時鍾條件下運行時, 晶元的電流會在 200~400uA 左右,時鍾關斷模式的最低功耗只有 0.1uA 。
其次,獨特的時鍾系統設計。在 MSP430 系列中有兩個不同的系統時鍾系統:基本時鍾系統和鎖頻環( FLL 和 FLL+ )時鍾系統或 DCO 數字振盪器時鍾系統。有的使用一個晶體振盪器( 32768Hz ) , 有的使用兩個晶體振盪器)。由系統時鍾系統產生 CPU 和各功能所需的時鍾。並且這些時鍾可以在指令的控制下,打開和關閉,從而實現對總體功耗的控制。
由於系統運行時打開的功能模塊不同,即採用不同的工作模式,晶元的功耗有著顯著的不同。在系統中共有一種活動模式( AM )和五種低功耗模式( LPM0~LPM4 )。在等待方式下,耗電為 0.7uA ,在節電方式下,最低可達 0.1uA 。
系統工作穩定 上電復位後,首先由 DCOCLK 啟動 CPU ,以保證程序從正確的位置開始執行,保證晶體振盪器有足夠的起振及穩定時間。然後軟體可設置適當的寄存器的控制位來確定最後的系統時鍾頻率。如果晶體振盪器在用做 CPU 時鍾 MCLK 時發生故障, DCO 會自動啟動,以保證系統正常工作;如果程序跑飛,可用看門狗將其復位。
豐富的片上外圍模塊 MSP430 系列單片機的各成員都集成了較豐富的片內外設。它們分別是看門狗( WDT )、模擬比較器 A 、定時器 A ( Timer_A )、定時器 B ( Timer_B )、串口 0 、 1 ( USART0 、 1 )、硬體乘法器、液晶驅動器、 10 位 /12 位 ADC 、 I 2 C 匯流排直接數據存取( DMA )、埠 O ( P0 )、埠 1~6 ( P1~P6 )、基本定時器( Basic Timer )等的一些外圍模塊的不同組合。其中,看門狗可以使程序失控時迅速復位;模擬比較器進行模擬電壓的比較,配合定時器,可設計出 A/D 轉換器; 16 位定時器( Timer_A 和 Timer_B )具有捕獲 / 比較功能,大量的捕獲 / 比較寄存器,可用於事件計數、時序發生、 PWM 等;有的器件更具有可實現非同步、同步及多址訪問串列通信介面可方便的實現多機通信等應用;具有較多的 I/O 埠,最多達 6*8 條 I/O 口線; P0 、 P1 、 P2 埠能夠接收外部上升沿或下降沿的中斷輸入; 12/14 位硬體 A/D 轉換器有較高的轉換速率,最高可達 200kbps ,能夠滿足大多數數據採集應用;能直接驅動液晶多達 160 段;實現兩路的 12 位 D/A 轉換;硬體 I 2 C 串列匯流排介面實現存儲器串列擴展;以及為了增加數據傳輸速度,而採用直接數據傳輸( DMA )模塊。 MSP430 系列單片機的這些片內外設為系統的單片解決方案提供了極大的方便。
方便高效的開發環境 目前 MSP430 系列有 OPT 型、 FLASH 型和 ROM 型三種類型的器件,這些器件的開發手段不同。對於 OPT 型和 ROM 型的器件是使用模擬器開發成功之後在燒寫或掩膜晶元;對於 FLASH 型則有十分方便的開發調試環境,因為器件片內有 JTAG 調試介面,還有可電擦寫的 FLASH 存儲器,因此採用先下載程序到 FLASH 內,再在器件內通過軟體控製程序的運行,由 JTAG 介面讀取片內信息供設計者調試使用的方法進行開發。這種方式只需要一台 PC 機和一個 JTAG 調試器,而不需要模擬器和編程器。開發語言有匯編語言和 C 語言。
MSP430 單片機目前主要以 FLASH 型為主。
(4)32-BIT 單片機
32 位單片機的字長為32 位,是單片機的頂級產品,具有極高的運算速度。近年來,隨著家用電子系統的新發展,32 位單片機的市場前景看好。
繼16 位單片機出現後不久,幾大公司先後推出了代表當前最高性能和技術水平的32 位單片微機系列。32 位單片機具有極高的集成度,內部採用新穎的RISC(精簡指令系統計算機)結構,CPU 可與其他微控制器兼容,主頻頻率可達33MHz 以上,指令系統進一步優化,運算速度可動態改變,設有高級語言編譯器,具有性能強大的中斷控制系統、定時/事件控制系統、同步/非同步通信控制系統。代表產品有Intel 公司的MCS-80960 系列、Motorola 公司的M68300 系列、Hitachi 公司的Super H(簡稱SH)系列等等。
這類單片機主要應用於汽車、航空航天、高級機器人、軍事裝備等方面。它代表著單片機發展中的高、新技術水平。
ARM在32位MCU中的主流地位是毫無疑問的。ARM公司於1991年成立於英國劍橋,主要出售晶元設計技術的授權。目前,採用ARM技術智能財產(IP)核心的處理器,即我們通常所說的ARM處理器,已遍及工業控制、消費類電子產品、通信系統、網路系統、無線系統等各類產品市場,基於ARM技術的處理器應用約占據了32位RISC微處理器75%以上的市場,ARM技術不止逐步滲入到我們生活的各個方面,我們甚至可以說,ARM於人類的生活環境中,已經是不可或缺的一環。
目前市面上常見的ARM處理器架構,可分為ARM7、ARM9以及ARM11,新推出的Cortex系列尚在進行開發驗證,市面上還未有相關產品推出。ARM也是嵌入式處理器中首先推出多核心架構的廠商。
ARM首個多核心架構為ARM11 MPCore,架構於原先的ARM11處理器核心之上。ARM11核心是發布於2002年10月份,為了進一步提升效能,其管線長度擴展到8階,處理單元則增加為預取、解碼、發送、轉換/MAC1、執行/MAC2、內存存取/MAC3和寫入等八個單元,體繫上屬於ARM V6指令集架構。ARM11採用當時最先進的0.13μm製造製程,運行頻率最高可達500到700MHz。如果採用90nm製程,ARM11核心的工作頻率能夠輕松達到1GHz以上—對於嵌入式處理器來說,這顯然是個相當驚人的程度,不過顯然1GHz在ARM11體系中不算是個均衡的設定,因此幾乎沒有廠商推出達到1GHz的ARM11架構處理器。
ARM11的邏輯核心也經過大量的改進,其中最重要的當屬「靜/動態組合轉換的預測功能」。ARM11的執行單元包含一個64位、4種狀態的地址轉換緩沖,它主要用來儲存最近使用過的轉換地址。當採用動態轉換預測機制而無法在定址緩沖內找到正確的地址時,靜態轉換預測功能就會立刻接替它的位置。在實際測試中,單純採用動態預測的准確率為88%,單純採用靜態預測機制的准確率只有77%,而ARM11的靜/動態預測組合機制可實現92%的高准確率。針對高時脈速度帶來功耗增加的問題,ARM11採用一項名為「IEM(Intelligent Energy Manager)」的智能電源管理技術,該技術可根據任務負荷情況動態調節處理器的電壓,進而有效降低自身的功耗。這一系列改進讓ARM11的功耗效能比得以繼續提高,平均每MHz只需消耗0.6mW(有快取時為0.8mW)的電力,處理器的最高效能可達到660 Dhrystone MIPS,遠超過上一代產品。
Ⅲ 按製造工藝分
① HMOS 工藝 高密度短溝道MOS 工藝,具有高速度、高密度的特點。
② CHMOS(或HCMOS)工藝 互補的金屬氧化物的HMOS 工藝,是CMOS 和HMOS 的結合,具有高密度、高速度、低功耗的特點。Intel 公司產品型號中若帶有字母「C」 ,Motorola 公司產品型號中若帶有字母「HC」或「L」 ,通常為CHMOS 工藝。