『壹』 單片機的現狀也發展前景
轉自:嵌入開發技術論壇
計算機系統的發展已明顯地朝三個方向發展;這三個方向就是:巨型化,單片化,網路化。以解決復雜系統計算和高速數據處理的仍然是巨型機在起作用,故而,巨型機在目前在朝高速及處理能力的方向努力。單片機在出現時,Intel公司就給其單片機取名為嵌入式微控制器(embedded microcontroller)。單片機的最明顯的優勢,就是可以嵌入到各種儀器、設備中。這一點是巨型機和網路不可能做到的。
在本文,介紹單片機的最新技術進步,包括數字單片機的工藝及技術,模糊單片機的工藝及技術,單片機的可靠性技術,以及以單片機為核心的嵌入式系統。
數字單片機的技術發展
數字單片機的技術進步反映在內部結構、功率消耗、外部電壓等級以及製造工藝上。在這幾方面,較為典型地說明了數字單片機的水平。在目前,用戶對單片機的需要越來越多,但是,要求也越來越高。下面分別就這四個方面說明單片機的技術進步狀況。
1、 內部結構的進步
單片機在內部已集成了越來越多的部件,這些部件包括一般常用的電路,例如:定時器,比較器,A/D轉換器,D /A轉換器,串列通信介面,Watchdog電路,LCD控制器等。
有的單片機為了構成控制網路或形成局部網,內部含有局部網路控制模塊CAN。例如,Infineon公司的C 505C,C515C,C167CR,C167CS-32FM,81C90;Motorola公司的68HC08AZ 系列等。特別是在單片機C167CS-32FM中,內部還含有2個CAN。因此,這類單片機十分容易構成網路。特別是在控制,系統較為復雜時,構成一個控制網路十分有用。
為了能在變頻控制中方便使用單片機,形成最具經濟效益的嵌入式控制系統。有的單片機內部設置了專門用於變頻控制的脈寬調制控制電路,這些單片機有Fujitsu公司的MB89850系列、MB89860系列;Motorola 公司的MC68HC08MR16、MR24等。在這些單片機中,脈寬調制電路有6個通道輸出,可產生三相脈寬調制交流電壓,並內部含死區控制等功能。
特別引人注目的是:現在有的單片機已採用所謂的三核(TrCore)結構。這是一種建立在系統級晶元(System on a chip)概念上的結構。這種單片機由三個核組成:一個是微控制器和DSP核,一個是數據和程序存儲器核,最後一個是外圍專用集成電路(ASIC)。這種單片機的最大特點在於把DSP和微控制器同時做在一個片上。雖然從結構定義上講,DSP是單片機的一種類型,但其作用主要反映在高速計算和特殊處理如快速傅立葉變換等上面。把它和傳統單片機結合集成大大提高了單片機的功能。這是目前單片機最大的進步之一。這種單片機最典型的有Infineon公司的TC10GP;Hitachi公司的SH7410,SH7612等。這些單片機都是高檔單片機,MCU都是32位的,而DSP採用16或32位結構,工作頻率一般在60MHz以上。
2、 功耗、封裝及電源電壓的進步
現在新的單片機的功耗越來越小,特別是很多單片機都設置了多種工作方式,這些工作方式包括等待,暫停,睡眠,空閑,節電等工作方式。Philips公司的單片機P87LPC762是一個很典型的例子,在空閑時,其功耗為1.5 mA,而在節電方式中,其功耗只有0.5mA。而在功耗上最令人驚嘆的是TI公司的單片機MSP430系列,它是一個 16位的系列,有超低功耗工作方式。它的低功耗方式有LPM1、LPM3、LPM4三種。當電源為3V時,如果工作於 LMP1方式,即使外圍電路處於活動,由於CPU不活動,振盪器處於1~4MHz,這時功耗只有50?A。在LPM3 時,振盪器處於32kHz,這時功耗只有1.3?A。在LPM4時,CPU、外圍及振盪器32kHz都不活動,則功耗只有0.1?A。
現在單片機的封裝水平已大大提高,隨著貼片工藝的出現,單片機也大量採用了各種合符貼片工藝的封裝方式出現,以大量減少體積。在這種形勢中,Microchip公司推出的8引腳的單片機特別引人注目。這是PIC12CXXX系列。它含有0.5~2K程序存儲器,25~128位元組數據存儲器,6個I/O埠以及一個定時器,有的還含4道A/D ,完全可以滿足一些低檔系統的應用。擴大電源電壓范圍以及在較低電壓下仍然能工作是今天單片機發展的目標之一。目前,一般單片機都可以在3.3~5.5V的條件下工作。而一些廠家,則生產出可以在2.2~6V的條件下工作的單片機。這些單片機有Fujitsu公司的MB89191~89195,MB89121~125A,MB89130系列等,應該說該公司的F2MC-8L系列單片機絕大多數都滿足2.2~6V的工作電壓條件。而TI公司的MSP430X11X系列的工作電壓也是低達2.2V的。
3、 工藝上的進步
現在的單片機基本上採用CMOS技術,但已經大多數採用了0.6?m以上的光刻工藝,有個別的公司,如Motorola公司則已採用0.35?m甚至是0.25?m技術。這些技術的進步大大地提高了單片機的內部密度和可靠性。
以單片機為核心的嵌入式系統
單片機的另外一個名稱就是嵌入式微控制器,原因在於它可以嵌入到任何微型或小型儀器或設備中。目前,把單片機嵌入式系統和Internet連接已是一種趨勢。但是,Internet一向是一種採用肥伺服器,瘦用戶機的技術。這種技術在互聯上存儲及訪問大量數據是合適的,但對於控制嵌入式器件就成了"殺雞用牛刀"了。要實現嵌入式設備和Int ernet連接,就需要把傳統的Internet理論和嵌入式設備的實踐都顛倒過來。為了使復雜的或簡單的嵌入式設備,例如單片機控制的機床、單片機控制的門鎖,能切實可行地和Internet連接,就要求專門為嵌入式微控制器設備設計網路伺服器,使嵌入式設備可以和Internet相連,並通過標准網路瀏覽器進行過程式控制制。
目前,為了把單片機為核心的嵌入式系統和Internet相連,已有多家公司在進行這方面的較多研究。這方面較為典型的有emWare公司和TASKING公司。
EmWare公司提出嵌入式系統入網的方案--EMIT技術。這個技術包括三個主要部分:即emMicro, emGateway和網路瀏覽器。其中,emMicro是嵌入設備中的一個只佔內存容量1K位元組的極小的網路伺服器; emGateway作為一個功能較強的用戶或伺服器,它用於實現對多個嵌入式設備的管理,還有標準的Internet 通信接入以及網路瀏覽器的支持。網路瀏覽器使用emObjicts進行顯示和嵌入式設備之間的數據傳輸。
如果嵌入式設備的資源足夠,則emMicro和emGateway可以同時裝入嵌入式設備中,實現Inter net的直接接入。否則,將要求emGateway和網路瀏覽器相互配合。EmWare的EMIT軟體技術使用標準的 Internet協議對8位和16位嵌入式設備進行管理,但比傳統上的開銷小得多。
目前,單片機應用中提出了一個新的問題:這就是如何使8位、16位單片機控制的產品,也即嵌入式產品或設備能實現和互聯網互連?
TASKING公司目前正在為解決這個問題提供了途徑。該公司已把emWare的EMIT軟體包和有關的軟體配套集成,形成一個集成開發環境,向用戶提供開發方便。嵌入互聯網聯盟ETI(embed the Internet Consortium)正在緊密合作,共同開發嵌入式Internet的解決方案。在不久將會有成果公布。
單片機應用的可靠性技術發展
在單片機應用中,可靠性是首要因素為了擴大單片機的應用范圍和領域,提高單片機自身的可靠性是一種有效方法。近年來,單片機的生產廠家在單片機設計上採用了各種提高可靠性的新技術,這些新技術表現在如下幾點:
1、 EFT(Ellectrical Fast Transient)技術
EFT技術是一種抗干擾技術,它是指在振盪電路的正弦信號受到外界干擾時,其波形上會迭加各種毛刺信號,如果使用施密特電路對其整形,則毛刺會成為觸發信號干擾正常的時鍾,在交替使用施密特電路和RC濾波電路時,就可以消除這些毛否則令其作用失效,從而保證系統的時鍾信號正常工作。這樣,就提高了單片機工作的可靠性。Motorola公司的 MC68HC08系列單片機就採用了這種技術。
2、 低雜訊布線技術及驅動技術
在傳統的單片機中,電源及地線是在集成電路外殼的對稱引腳上,一般是在左上、右下或右上、左下的兩對對稱點上。這樣,就使電源雜訊穿過整塊晶元,對單片機的內部電路造成干擾。現在,很多單片機都把地和電源引腳安排在兩條相鄰的引腳上。這樣,不僅降低了穿過整個晶元的電流,另外還在印製電路板上容易布置去耦電容,從而降低系統的雜訊。
現在為了適應各種應用的需要,很多單片機的輸出能力都有了很大提高,Motorola公司的單片機I/O口的灌拉電流可達8mA以上,而Microchip公司的單片機可達25mA。其它公司:AMD,Fujitsu,NEC ,Infineon,Hitachi,Ateml,Tosbiba等基本上可達8~20mA的水平。這些電流較大的驅動電路集成到晶元內部在工作時帶來了各種雜訊,為了減少這種影響,現在單片機採用多個小管子並聯等效一個大管子的方法,並在每個小管子的輸出端串上不同等效阻值的電阻,以降低di/dt,這也就是所謂"跳變沿軟化技術",從而消除大電流瞬變時產生的雜訊。
3、 採用低頻時鍾
高頻外時鍾是雜訊源之一,不僅能對單片機應用系統產生干擾,還會對外界電路產生干擾,令電磁兼容性不能滿足要求。對於要求可靠性較高的系統,低頻外時鍾有利於降低系統的雜訊。在一些單片機中採用內部瑣相環技術,則在外部時鍾較低時,也能產生較高的內部匯流排速度,從而保證了速度又降低了雜訊。Motorola公司的MC68HC08系列及其1 6/32位單片機就採用了這種技術以提高可靠性。
結束語
單片機在目前的發展形勢下,表現出幾大趨勢:
·可靠性及應用越來越水平高和互聯網連接已是一種明顯的走向。
·所集成的部件越來越多;NS(美國國家半導體)公司的單片機已把語音、圖象部件也集成到單片機中,也就是說,單片機的意義只是在於單片集成電路,而不在於其功能了;如果從功能上講它可以講是萬用機。原因是其內部已集成上各種應用電路。
·功耗越來越低和模擬電路結合越來越多。
隨著半導體工藝技術的發展及系統設計水平的提高,單片機還會不斷產生新的變化和進步,最終人們可能發現:單片機與微機系統之間的距離越來越小,甚至難以辨認。
『貳』 單片機的發展現狀及前景
現在好多工廠的設備都是PLC系統組成,單片機是PLC的重要部分,所以單片機發展很廣闊
『叄』 單片機研究的研究內容和方案和研究的目的及意義
這樣的題目就自己寫吧,估計沒有。
『肆』 單片機的發展歷程和應用
MCU也叫微控制單元,又稱作單片微型計算機或者單片機,是把中央處理器的頻率與規格做適當縮減,並將內存(memory)、計數器(Timer)、USB、A/D轉換、UART、PLC、DMA等周邊介面,甚至LCD驅動電路都整合在單一晶元上,形成晶元級的計算機,為不同的應用場合做不同組合控制。
單片機發展史及應用特點介紹
如手機、PC外圍、遙控器,至汽車電子、工業上的步進馬達、機器手臂的控制等,都可見到MCU的身影。本文將為大家講解單片機的發展史及在很多領域的運用。
單片機出現的歷史 並不長,但發展十分迅猛。 它的產生與發展和微處理器的產生與發展大體同步,自1971年美國Intel公司首先推出4位微處理器以來,它的發展到目前為止大致可分為5個階段。下面以Intel公司的單片機發展為代表加以介紹。
1971-1976
單片機發展的初級階段。 1971年11月Intel公司首先設計出集成度為2000隻晶體管/片的4位微處理器Intel 4004, 並配有RAM、 ROM和移位寄存器, 構成了第一台MCS—4微處理器, 而後又推出了8位微處理器Intel 8008, 以及其它各公司相繼推出的8位微處理器。
1976-1980
低性能單片機階段。 以1976年Intel公司推出的MCS—48系列為代表, 採用將8位CPU、 8位並行I/O介面、8位定時/計數器、RAM和ROM等集成於一塊半導體晶元上的單片結構, 雖然其定址范圍有限(不大於4 KB), 也沒有串列I/O, RAM、 ROM容量小, 中斷系統也較簡單, 但功能可滿足一般工業控制和智能化儀器、儀表等的需要。
1980-1983
高性能單片機階段。 這一階段推出的高性能8位單片機普遍帶有串列口, 有多級中斷處理系統, 多個16位定時器/計數器。片內RAM、 ROM的容量加大,且定址范圍可達64 KB,個別片內還帶有A/D轉換介面。
1983-80年代末
16位單片機階段。 1983年Intel公司又推出了高性能的16位單片機MCS-96系列, 由於其採用了最新的製造工藝, 使晶元集成度高達12萬只晶體管/片。
1990年代
單片機在集成度、功能、速度、可靠性、應用領域等全方位向更高水平發展。
單片機的應用特點分析
單片機發展史及應用特點介紹
按照單片機的特點,單片機的應用分為單機應用與多機應用。在一個應用系統中,只使用一片單片機稱為單機應用。
(1) 測控系統。 用單片機可以構成各種不太復雜的工業控制系統、自適應控制系統、數據採集系統等, 達到測量與控制的目的。
(2) 智能儀表。 用單片機改造原有的測量、控制儀表, 促進儀表向數字化、智能化、多功能化、綜合化、柔性化方向發展。
(3) 機電一體化產品。單片機與傳統的機械產品相結合, 使傳統機械產品結構簡化, 控制智能化。
(4) 智能介面。 在計算機控制系統, 特別是在較大型的工業測、控系統中, 用單片機進行介面的控制與管理, 加之單片機與主機的並行工作, 大大提高了系統的運行速度。
(5) 智能民用產品。 如在家用電器、玩具、游戲機、聲像設備、電子秤、收銀機、辦公設備、廚房設備等許多產品中, 單片機控制器的引入, 不僅使產品的功能大大增強, 性能得到提高, 而且獲得了良好的使用效果。
(1) 功能集散系統。 多功能集散系統是為了滿足工程系統多種外圍功能的要求而設置的多機系統。
(2) 並行多機控制系統。 並行多機控制系統主要解決工程應用系統的快速性問題, 以便構成大型實時工程應用系統。
(3) 局部網路系統。
單片機按應用范圍又可分成通用型和專用型。專用型是針對某種特定產品而設計的,例如用於體溫計的單片機、用於洗衣機的單片機等等。在通用型的單片機中,又可按字長分為4位、8位、16/32位,雖然計算機的微處理器現在幾乎是32/64位的天下,8位、16位的微處理器已趨於萎縮,但單片機情況卻不同,8位單片機成本低,價格廉,便於開發,其性能能滿足大部分的需要,只有在航天、汽車、機器人等高技術領域,需要高速處理大量數據時,才需要選用16/32位,而在一般工業領域,8位通用型單片機,仍然是目前應用最廣的單片機。
單片機發展史及應用特點介紹
總結:到目前為止,中國的單片機應用和嵌入式系統開發走過了二十餘年的歷程,隨著嵌入式系統逐漸深入社會生活各個方面,單片機課程的教學也有從傳統的8位處理器平台向32位高級RISC處理器平台轉變的趨勢,但8位機依然難以被取代。國民經濟建設、軍事及家用電器等各個領域,尤其是手機、汽車自動導航設備、PDA、智能玩具、智能家電、醫療設備等行業都是國內急需單片機人才的行業。
『伍』 單片機研究生就業方向
可以做硬體工程師之類。就業前景不錯。
單片機,亦稱單片微電腦或單片微型計算機。它是 把中央處理器(CPU)、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲 器(ROM)、輸入/輸出埠(I/O)等主要計算機功能部件都 集成在一塊集成電路晶元上的微型計算機。這種微型計 算機因其製作在一塊晶元上而被稱為單片機。單片機是 大規模集成電路技術發展的產物。單片機具有性能高、 速度快、體積小、價格低、穩定可靠、應用廣泛、通用 性強等突出優點。
單片機的設計目標主要是增強 「 控制 」 能力,滿足實時控制(就是快速反應)方面的需要。因此,它在硬體結構、指令 系統、I/O埠、功率消耗及可靠性等方面均有其獨特之處,其最顯著的特點之一就是具有非常有效的控制功能。因 此,單片機又常常被人稱為微控制器(MCU或μC)。
『陸』 單片機的發展分為幾個階段
可以把單片機的發展劃分為四個階段:
第一階段(1974年開始):單片機初級階段。因工藝限制,單片機採用雙片的形式,而且功能比較簡單,如仙童公司的F8實際上只包括了8位CPU、64位元組RAM和2個並行I/O口,因此,還需加一塊3851(由1K ROM、定時/計數器和2個並行I/O口構成)才能組成一台完整微型計算機。
第二階段(1976年開始):低性能單片機階段。以Intel 公司的MCS-48為列,採用了單片結構。即在一塊晶元內就含有8位CPU、並行I/O口、8位定時/計數器、RAM和ROM等,但無串列I/O口,中斷處理也比較簡單,片內RAM和ROM容量較小,且定址范圍有限,一般都不大於4K位元組。
第三階段(1978年開始):高性能單片機階段。這一類單片機帶有串列I/O,有多極中斷處理,定時/計數器為16位,片內的RAM和ROM相對增大,且定址范圍可達64K位元組,有的片內還帶有A/D轉換介面。這類單片機有Intel 公司的MCS-51,Motorola公司的6801和Zilog公司Z8等。由於這類單片機應用的領域較廣,目前還在不斷改進和發展著。
第四階段(1982年開始):16位單片機階段。16位單片機除了CPU位16位外,RAM和ROM容量進一步增大,實時處理的能力更強。如Intel 公司的MCS-96,其集成度已為120000管子/片,主振幅12MHZ,片內RAM為232位元組,ROM為8K位元組,中斷處理為8級,而且片內帶有多通道10位A/D轉換和高速輸入/輸出部件(HSIO),實時處理的能力很強。
『柒』 請問單片機主要研究什麼
電子產品開發,電路設計.
『捌』 考單片機方面得研究生
以下是往年的自命題科目考試大綱,以供參考:
科目代碼及名稱:811 單片機原理
適用專業:測試計量技術及儀器 電子信息科學與技術 電子信息工程
一、考試目的及要求
「單片機原理」入學考試是為招收儀器儀表類碩士研究生而實施的選拔性考試。其主要目的是考查考生對單片機原理各項內容的理解和掌握的程度。要求考生能夠系統地掌握單片機原理的基本知識,並具備運用所學的知識分析問題和解決問題的能力。
二、考試內容
1.計算機基礎知識
數制及數制轉換;單片機的歷史及發展概況;單片機的發展趨勢;單片機的應用領域。
2. MCS-51片內硬體結構
主要介紹MCS-51片內的硬體結構。主要包括MCS-51的引腳、CPU、存儲器的結構、4個並行I/O埠、時鍾電路以及復位電路。
3. MCS-51的指令系統
包括MCS-51的匯編語言的指令格式、指令的定址方式,並從功能分類的角度來介紹數據傳送類指令、算術操作類指令、邏輯運算類指令、控制轉移類指令以及位操作類指令。
4. MCS-51的匯編語言程序設計
主要內容包括:機器語言、匯編語言、高級語言,各自的特點;偽指令;匯編語言源程序的匯編;匯編語言各種程序設計,如子程序設計,查表、關鍵字查找、數據極值查找、數據排序、分支轉移、循環以及碼制轉換子程序的設計。
5. MCS-51片內的各種功能部件
主要內容包括MCS-51片內中斷系統、定時器/計數器、串列口。上述功能部件的工作原理、有關的特殊功能寄存器的格式、功能以及如何進行編程。尤其是各功能部件的具體應用。
6. 各種硬體介面設計
主要內容包括MCS-51存儲器介面,I/O介面,鍵盤、顯示器、液晶顯示器、D/A、A/D介面設計與軟體驅動程序的設計。
7. MCS-51應用系統的設計、開發和調試
前面介紹的所有內容的綜合。掌握系統設計的基本方法。能夠利用所有知識設計完成較復雜的應用系統。
三、考試的題型及比例
共計(150分)
填空題(20%)
簡答題(47%)
計算題(33%)
四、考試形式及時間
考試形式為閉卷筆試。考試時間為3小時。
五、主要參考書目(可以多本)
(1).萬福君編著,《單片微機原理系統設計與開發應用》,中國科技大學出版社,2002
(2).胡健等《單片機原理及介面技術》,機械工業出版社,2008
(3).何立民等,《MCS-51 系列單片機應用系統設計》,北京航空航天大學出版社,1998
(4).胡漢才 編著,單片機原理及其介面技術,北京:清華大學出版社,1996.7
單片機原理及應用精品課程教學大綱
以往的單片機教材都是以介紹51系列單片機為主,該系列單片機指令系統復雜、與實踐電路聯系不夠緊密,學生學起來比較吃力,入門較困難。為此本課程選用美Microchip(微芯)公司的PIC16F87X單片機為主要講解對象,並且酌情兼顧PIC單片機大家族種的其他成員的個性以及全體成員的共性簡介,以便達到舉一還三的作用,打破傳統的單片機教學和學習模式,強調學用結合、邊學邊練、理論密切聯系實際,盡可能降低初學者進入單片機世界的門檻。
Microchip公司的PIC系列單片機以RISC結構、高性價比及靈活的介面界面優勢,在工業儀器儀表、電子器件、機電控制中越來越廣泛的應用。單片機原理及應用精品課程的任務是使學生能熟練掌握PIC單片的內部硬體結構原理,指令系統及編程技術,外圍硬體介面技術,系統地獲得匯編語言程序設計的基本方法和技巧,學會如何進行系統總體設計。在職研究生
單片機原理及應用精品課程教材及主要參考書
1、李學海編著《PIC單片機實用教程—基礎篇》北京航空航天大學出版社;
2、李學海編著《PIC單片機實用教程—提高篇》北京航空航天大學出版社;
3、[美]Microchip Technology Inc. 著 《PIC16F87X 數據手冊》北京航空航天大學出版社。
以上兩篇均是往年相關內容,僅供參考!
『玖』 單片機控制器的國內外研究現狀
單片機,亦稱單片微電腦或單片微型計算機。它是把中央處理器(CPU)、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、輸入/輸出埠(I/0)等主要計算機功能部件都集成在一塊集成電路晶元上的微型計算機。現在可以說單片機是百花齊放的時期,世界上各大晶元製造公司都推出了自己的單片機,從8位、16位到32位,數不勝數,應有盡有,它們各具特色,互成互補,為單片機的應用提供廣闊的天地。縱觀單片機的發展過程,可以預示單片機的發展趨勢 。
1、低功耗CMOS化
MCS-51系列的8031推出時的功耗達630mW,而現在的單片機普遍都在100mW左右,隨著對單片機功耗要求越來越低,現在的各個單片機製造商基本都採用了CMOS(互補金屬氧化物半導體工藝)。80C51就採用了HMOS(即高密度金屬氧化物半導體工藝)和CHMOS(互補高密度金屬氧化物半導體工藝)。CMOS雖然功耗較低,但由於其物理特徵決定其工作速度不夠高,而CHMOS則具備了高速和低功耗的特點,這些特徵,更適合於在要求低功耗,電池供電的應用場合。所以這種工藝將是今後一段時期單片機發展的主要途徑。
2、微型單片化
現在常規的單片機普遍都是將中央處理器(CPU)、隨機存取數據存儲(RAM)、只讀程序存儲器(ROM)、並行和串列通信介面,中斷系統、定時電路、時鍾電路集成在一塊單一的晶元上,增強型的單片機集成了如A/D轉換器、PMW(脈寬調制電路)、WDT(看門狗)、有些單片機將LCD(液晶)驅動電路都集成在單一的晶元上,這樣單片機包含的單元電路就更多,功能就越強大。甚至單片機廠商還可以根據用戶的要求量身定做,製造出具有自己特色的單片機晶元。 此外,現在的產品普遍要求體積小、重量輕,這就要求單片機除了功能強和功耗低外,還要求其體積要小。現在的許多單片機都具有多種封裝形式,其中SMD(表面封裝)越來越受歡迎,使得由單片機構成的系統正朝微型化方向發展。
3、主流與多品種共存
現在雖然單片機的品種繁多,各具特色,但仍以80C51為核心的單片機佔主流,兼容其結構和指令系統的有PHILIPS公司的產品,ATMEL公司的產品和中國台灣的Winbond系列單片機。所以C8051為核心的單片機占據了半壁江山。而Microchip公司的PIC精簡指令集(RISC)也有著強勁的發展勢頭,中國台灣的HOLTEK公司近年的單片機產量與日俱增,與其低價質優的優勢,占據一定的市場分額。此外還有MOTOROLA公司的產品,日本幾大公司的專用單片機。在一定的時期內,這種情形將得以延續,將不存在某個單片機一統天下的壟斷局面,走的是依存互補,相輔相成、共同發展的道路。
4、大容量、高性能
以往單片機內的ROM為1KB~4KB,RAM 為64~128B。但在需要復雜控制的場合,該存儲容量是不夠的,必須進行外接擴充。為了適應這種領域的要求,須運用新的工藝,使片內存儲器大容量化。目前,單片機內ROM 最大可達64KB,RAM 最大為2KB。另外單片機進一步改變CPU的性能,加快指令運算的速度和提高系統控制的可靠性。採用精簡指令集(RISC)結構和流水線技術,可以大幅度提高運行速度。現指令速度最高者已達100MIPS(Million Instruction Per Seconds,即兆指令每秒),並加強了位處理、中斷和定時控制功能。這類單片機的運算速度比標準的單片機高出10 倍以上。由於這類單片機有極高的指令速度,可以使用軟體模擬其I/O 功能,由此引入了虛擬外設的新概念。
5、串列擴展技術
在很長一段時間里,通用型單片機通過三匯流排結構擴展外圍器件成為單片機應用的主流結構。隨著低價位OTP(One Time Programble)及各種特殊類型片內程序存儲器的發展,加之處圍介面不斷進入片內,推動了單片機「單片」應用結構的發展。特別是I2C、SPI 等串列匯流排的引入,可以使單片機的引腳設計得更少,單片機系統結構更加簡化及規范化。
6、結論
單片機改變了我們生活,縱觀我們現在生活的各個領域,從導彈的導航裝置,到飛機上各種儀表的控制,從計算機的網路通訊與數據傳輸,到工業自動化過程的實時控制和數據處理,以及我們生活中廣泛使用的各種智能IC卡、電子寵物等,這些都離不開單片機, 單片機有著廣闊的應用前景。
『拾』 哪個專業的研究生能夠主要研究單片機
研究單片機內部結構?微電子?使用單片機?電子工程儀器相關