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單片機中mw

發布時間:2023-05-15 21:55:05

單片機STM32 功耗的單位是mA怎麼理解

STM32 單片機的電一般 是3.3v,在不同的工作狀態下電流差別很大,用電流的單位mA來表示功耗的大小也說得過去,正規的講,功耗的單位還是用mw比較合適。

⑵ 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。

⑶ 誰能給我介紹下89c51單片機 要盡量的詳細

很多初學51單片機的網友會有這樣的問題:AT89S51是什麼?書上和網路程上可都是8051,89C51等!沒聽說過有89S51 ?

這里,初學者要澄清單片機實際使用方面的一個產品概念,MCS-51單片機是美國INTE公司於1980年推出的產品,典型產品有 8031(內部沒有程序存儲器,實際使用方面已經被市場淘汰)、8051(晶元採用HMOS,功耗是630mW,是89C51的5倍,實際使用方面已經被市場淘汰)和8751等通用產品,一直到現在, MCS-51內核系列兼容的單片機仍是應用的主流產品(比如目前流行的89S51、已經停產的89C51等),各高校及專業學校的培訓教材仍與MCS-51單片機作為代表進行理論基礎學習。

有些文獻甚至也將8051泛指MCS-51系列單片機,8051是早期的最典型的代表作,由於MCS-51單片機影響極深遠,許多公司都推出了兼容系列單片機,就是說MCS-51內核實際上已經成為一個8位單片機的標准。

其他的公司的51單片機產品都是和MCS-51內核兼容的產品而以。同樣的一段程序,在各個單片機廠家的硬體上運行的結果都是一樣的,如ATMEL的89C51(已經停產)、89S51, PHILIPS(菲利浦),和WINBOND(華邦)等,我們常說的已經停產的89C51指的是ATMEL公司的 AT89C51單片機,同時是在原基礎上增強了許多特性,如時鍾,更優秀的是由Flash(程序存儲器的內容至少可以改寫1000次)存儲器取帶了原來的ROM(一次性寫入),AT89C51的性能相對於8051已經算是非常優越的了。

不過在市場化方面,89C51受到了PIC單片機陣營的挑戰,89C51最致命的缺陷在於不支持ISP(在線更新程序)功能,必須加上ISP功能等新功能才能更好延續MCS-51的傳奇。89S51就是在這樣的背景下取代89C51的,現在,89S51目前已經成為了實際應用市場上新的寵兒,作為市場佔有率第一的Atmel目前公司已經停產AT89C51,將用AT89S51代替。89S51在工藝上進行了改進,89S51採用0.35新工藝,成本降低,而且將功能提升,增加了競爭力。89SXX可以像下兼容89CXX等51系列晶元。同時,Atmel不再接受89CXX的定單,大家在市場上見到的89C51實際都是Atmel前期生產的巨量庫存而以。如果市場需要,Atmel當然也可以再恢復生產AT89C51。

89S51相對於89C51增加的新功能包括:

-- 新增加很多功能,性能有了較大提升,價格基本不變,甚至比89C51更低!

-- ISP在線編程功能,這個功能的優勢在於改寫單片機存儲器內的程序不需要把晶元從工作環境中剝離。是一個強大易用的功能。

-- 最高工作頻率為33MHz,大家都知道89C51的極限工作頻率是24M,就是說S51具有更高工作頻率,從而具有了更快的計算速度。

-- 具有雙工UART串列通道。

-- 內部集成看門狗計時器,不再需要像89C51那樣外接看門狗計時器單元電路。

-- 雙數據指示器。

-- 電源關閉標識。

-- 全新的加密演算法,這使得對於89S51的解密變為不可能,程序的保密性大大加強,這樣就可以有效的保護知識產權不被侵犯。

-- 兼容性方面:向下完全兼容51全部字系列產品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產品。也就是說所有教科書、網路教程上的程序(不論教科書上採用的單片機是8051還是89C51還是MCS-51等等),在89S51上一樣可以照常運行,這就是所謂的向下兼容。

比較結果:就如同INTEL的P3向P4升級一樣,雖然都可以跑Windows98,不過速度是不同的。

從AT89C51升級到AT89S51 ,也是同理。和S51比起來,C51就要遜色一些,實際應用市場方面技術的進步是永遠向前的。

********上面這些就是AT89S51的由來********

下面是初學網友對51系列的選型的常見問題

請問現在學習51系列單片機應該選擇AT89C51還是89S51?

答:89C51和89S51內核相同,89S51針對89C51的明顯的幾個升級如下;
1.程序存儲器寫入方式:二者的寫入程序的方式不同,89C51隻支持並行寫入,同時需要VPP燒寫高壓。89S51則支持ISP在線可編程寫入技術!串列寫入、速度更快、穩定性更好,燒寫電壓也僅僅需要4~5V即可。

2.電源范圍:89S5*電源范圍寬達4~5.5V,而89C5*系列在低於4.8V和高於5.3V的時候則無法正常工作。

3.工作頻率:目前89S1*的性能遠高於89C5*,89S5*系列支持最高高達33MHZ的工作頻率,而89C51工作頻率范圍最高只支持到24M。

4.市場價格:由於89C51已經全面停產,所以在市場價格方面,庫存的89C5*的批發價格要比89S5*貴將近一倍!

5.兼容型:89S5*向下兼容89C5*,就是說用89S5*可以替代89C5*使用,同樣的程序,運行結果相同。就是說89S5*也同樣兼容目前所有的教科書范常式序。

6.加密功能:89S5*系列全新的加密演算法,這使得對於89S51的解密變為不可能,程序的保密性大大加強,這樣就可以有效的保護知識產權不被侵犯。

7.抗干擾性:內部集成看門狗計時器,不再需要像89C51那樣外接看門狗計時器單元電路。

8.燒寫壽命更長:89S5*標稱的1000次,實際最少是1000次~10000次,這樣更有利初學者反復燒寫,減低學習成本。綜合上面的一些區別,個人認為89C51的停止使用只是時間問題而已,就象當年的8031。

2問:採用89C2051開發製造產品是不是要比用89S51更好?因為2051看起來體積比較小。

2答:這個問題並不能一概而論,主要的區別如下:

1.功能差別:因為2051不是標準的51內核,所以205*的程序不能直接移植到51上。由於205*是精簡型,所以P口變得很少,這樣一來就只能用來做一些小的簡單產品,可利用資源比較緊張。實際上,做產品的話用205*是不一定合算的,除非是非常簡單的產品。

2.市場價格:由於89C2051的產量不是非常大,所以市場價格方面89C2051的批發價格和89S51比較接近!相對性能價格比就比較低。

3.產品體積:除非對產品的體積有苛刻的要求,否則二者的PCB面積相差不多,因為40腳的51晶元也有PLCC44小體積封裝。

⑷ 單片機 接三極體最為開關控制 通斷輸出電流,,三極體如何選擇,單片機接三極體的電阻應該多大

使用3V繼電盯碰州器,C極上的限流電阻15毆0.5W,三極體9014,基極限流電阻1K。
3V繼電器的功耗是150mW,電阻約65Ω,需要電流50mA,三極體Vce=凱蔽1V
則限流電阻R=(5-1)/0.05-65=15,9014放大吵歲值為60,需要1mA的基極電流,取用1K滿足開關要求。

⑸ 我們在選擇MCU、MPU時,一般會遇到晶元功耗這個參數,能具體講講mW/MHz的意思么 灰常感謝!!!

我也租衫想知道。
基於上面同學的回答,我理解為,當CPU工作在不同的中敏頻率下時候,CPU的功耗。這個單位是功耗的單位,而不是功率單位。
另外想知道,CPU工作在1MHz和10MHz,晶元內部怎賣型枝么實現的?這個MHz是指令速率么?

⑹ 單片機STM32 功耗的單位是mA怎麼理解

單片機STM32功耗的單位是mA,這說法是不對的,應該是mAH,也就是毫安時才是功耗單位,mA是電流單位。操作方法如下:

1、通過數據線將電腦和單片機連接,打開FlyMcu軟體,界面如圖所示。

⑺ 有關單片機的

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。

⑻ 51單片機系列的區別與特點介紹

1、8031的特點

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。

2、8051的特點

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。但是你編的程序你無法燒寫到其ROM中,只有將程序交晶元廠代你燒寫,並是一次性的,今後你和晶元廠都不能改寫其內容。

3、8751的特點

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燒寫。

由於上述類型的單片機應用的早,影響很大,已成為事實上的工業標准。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」,學了其中一種,便會所有的51系列。

4、AT89C51、AT89S51的特點

在眾多的51系列單片機中,要算 ATMEL 公司的AT89C51、AT89S51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。再著,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。我們也專門為這種新片設計了一款 編程、學習、實驗板。

5、AT89C2051、AT89C1051等的特點

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。

對2051和1051來說,雖然減掉了一些資源,但他們片內都集成了一個精密比較器,別小看這小小的比較器,他為我們測量一些模擬信號提供了極大的方便,在外加幾個電阻和電容的情況下,就可以測量電壓、溫度等我們日常需要的量。這對很多日用電器的設計是很寶貴的資源。

ATMEL的51、2051、1051均有多種封裝,如AT89C(S)51有PDIP、PLCC和PQFP/TQFP等封裝;2051/1051有PDIP和SOIC封裝等。下圖是部分封裝實物。

由於51系列單片機的內核都一樣,所以在51單片機教材方面目前仍然沿用Intel MCS 8051單片機的書籍。開發軟體和工具也是一樣,我們統稱為8051開發系統、環境、等等,如我們網站介紹的匯編程序ASM51、Keil C51、MedWin 等均是針對8051內核單片機的開發軟體。

單對AT89C51、AT89S51來說,在實際電路中可以直接互換8051//8751,替換8031隻是第31腳有區別,8031因內部沒有ROM,31腳需接地(GND),單片機在啟動後就到外面程序存儲器讀取指令;而8051/8751/89c51因內部有程序存儲器,31腳接高電平(VCC),單片機啟動後直接在內部讀取指令。也就是51晶元的31腳控制著單片機程序從內部讀取還是從外部讀取,31腳接電源,程序從內部讀取,31腳接地,程序從外部讀取。其他無須改動。另外,AT89C51、AT89s51替換8031後因不用外存儲器,不必安裝原電路的外存儲器和373晶元。

6、89S51與89C51的區別

MCS-51單片機是美國INTE公司於1980年推出的產品,典型產品有 8031(內部沒有程序存儲器,實際使用方面已經被市場淘汰)、8051(晶元採用HMOS,功耗是630mW,是89C51的5倍,實際使用方面已經被市場淘汰)和8751等通用產品,一直到現在, MCS-51內核系列兼容的單片機仍是應用的主流產品(比如目前流行的89S51、89C51等),各高校及專業學校的培訓教材仍與MCS-51單片機作為代表進行理論基礎學習。有些文獻甚至也將8051泛指MCS-51系列單片機,8051是早期的最典型的代表作,MCS-51內核實際上已經成為一個8位單片機的標准。

其他的公司的51單片機產品都是和MCS-51內核兼容的產品而以。同樣的一段程序,在各個單片機廠家的硬體上運行的結果都是一樣的,如ATMEL的89C51(已經停產)、89S51, PHILIPS(菲利浦),和WINBOND(華邦)等,我們常說的已經停產的89C51指的是ATMEL公司的 AT89C51單片機,同時是在原基礎上增強了許多特性,如時鍾,更優秀的是由Flash(程序存儲器的內容至少可以改寫1000次)存儲器取帶了原來的ROM(一次性寫入),AT89C51的性能相對於8051已經算是非常優越的了。

不過在市場化方面,89C51受到了PIC單片機陣營的挑戰,89C51最致命的缺陷在於不支持ISP(在線更新程序)功能,必須加上ISP功能等新功能才能更好延續MCS-51的傳奇。89S51就是在這樣的背景下取代89C51的,現在,89S51目前已經成為了實際應用市場上新的寵兒,作為市場佔有率第一的Atmel目前公司已經停產AT89C51,將用AT89S51代替。89S51在工藝上進行了改進,89S51採用0.35新工藝,成本降低,而且將功能提升,增加了競爭力。89SXX可以像下兼容89CXX等51系列晶元。同時,Atmel不再接受89CXX的定單,大家在市場上見到的89C51實際都是Atmel前期生產的巨量庫存而以。如果市場需要,Atmel當然也可以再恢復生產AT89C51。

7、89S51相對於89C51增加的新功能包括:

1)性能有了較大提升,價格基本不變,甚至比89C51更低!
2)ISP在線編程功能,這個功能的優勢在於改寫單片機存儲器內的程序不需要把晶元從工作環境中剝離。是一個強大易用的功能。
3)最高工作頻率為33MHz,大家都知道89C51的極限工作頻率是24M,就是說S51具有更高工作頻率,從而具有了更快的計算速度。
4)具有雙工UART串列通道。
5)內部集成看門狗計時器,不再需要像89C51那樣外接看門狗計時器單元電路。
6)雙數據指示器。
7)電源關閉標識。
8)全新的加密演算法,這使得對於89S51的**變為不可能,程序的保密性大大加強,這樣就可以有效的保護知識產權不被侵犯。
9) 兼容性方面:向下完全兼容51全部字系列產品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產品。

⑼ 簡述單片機最小系統的組成部分及其功能

它一般由嵌入式微處理器、外圍硬體設備、嵌入式操作系統以及用
戶的應用程序等四個部分組成.
嵌入式系統是以應用為中心,以計算機技術為基礎,並且軟硬體可裁剪,適用於應用系統對功能、可靠性、成
本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬體設備、嵌入式操作系統以及用
戶的應用程序等四個部分組成,用於實現對其他設備的控制、監視或管理等功能。
嵌入式系統一般指非pc系統,它包括硬體和軟體兩部分。硬體包括處理器/微處理器、存儲器及外設器件和i
/o埠、圖形控制器等。軟體部分包括操作系統軟體(os)(要求實時和多任務操作)和應用程序編程。有時設
計人員把這兩種軟體組合在一起。應用程序控制著系統的運作和行為;而操作系統控制著應用程序編程與硬體的交
互作用。
嵌入式系統的核心是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器一般就具備以下4個特點:
1)對實時多任務有很強的支持能力,能完成多任務並且有較短的中斷響應時間,從而使內部的代碼和實時內
核心的執行時間減少到最低限度。
2)具有功能很強的存儲區保護功能。這是由於嵌入式系統的軟體結構已模塊化,而為了避免在軟體模塊之間
出現錯誤的交叉作用,需要設計強大的存儲區保護功能,同時也有利於軟體診斷。
3)可擴展的處理器結構,以能最迅速地開展出滿足應用的最高性能的嵌入式微處理器。
4)嵌入式微處理器必須功耗很低,尤其是用於攜帶型的無線及移動的計算和通信設備中靠電池供電的嵌入式
系統更是如此,如需要功耗只有mw甚至μw級

⑽ 80C51單片機簡介

80C51單片機屬於MCS-51系列單片機,由Intel公司開發。

概述:

1、80C51有兩個16位定時計數器,兩個外中斷,兩個定時計數中斷,及一個串列中斷,並有4個8位並行輸入口。

2、80C51內部有時鍾電路,但需要石英晶體和微調電容外接,由於80C51的系統性能滿足系統數據採集及時間精度的要求,而且產品產量豐富來源廣,應用也很成熟,故採用來作為控制核心。

3、80C51採用40引腳雙列直插式DIP,內有128Byte的RAM單元及4K的ROM。

(10)單片機中mw擴展閱讀

80C51的優點及用途:

1、擁有良好的集成度;

2、自身體積較小,簡易攜帶;

3、擁有強大的控制功能,同時運行電壓比較低。

用途:

80C51主要應用於下面幾種領域當中,分別是:自動化辦公、機電一體化、尖端武器和國防軍事領域、航空航天領域、汽車電子設備、醫用設備領域、商業營銷設備、計算機通訊、家電領域、日常生活和實時控制領域等。

參考資料來源:網路-80c51

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