① 我國單片機集成電路現狀如何與歐美先進國家差距在哪裡如何迎頭趕上
我國的單片機集成電路發展歷史很短,也就二十多年,起步基本落後於全球產業二十年,但是發展迅速。從初級要求到低性能再到高性能全面進步,如今單片機集成電路已經實現了定製化的需求。
我國集成電路領域的研發雖然在少數領域有所突破,但專利技術水平同領先國家相比還處於劣勢,差距有增大的趨向。「總體數量少,技術水平偏低,產業技術覆蓋面十分有限,尚未形成針對集成電路核心技術的專利群體保護規模。
要想提高我國單片機解密技術整體水平,不是一件輕松的事情。但是我們可以效仿經濟發展策略,以先富者帶動後富者,達到共同富裕。放在單片機解密產業上講, 就是讓一部分企業先嘗試改革創新,等這部分企業成功後再帶動剩下的企業共同進步。事實上,已經有一部分企業走上了「先富」的道路。他們打破傳統的經營模 式,對晶元進行二次開發,創新設計出更加豐富的新晶元,同時積極學習先進的解密技術,成功破解更多更難的加密晶元。
② 1.當前單片機的發展現狀 2.國內外做單片機較有實力的公司
當前單片機的發展現狀良好
1.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.
2.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.
3.Scenix單片機:
Scenix單片機的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.
4.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.
5.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.
6.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.
7.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.
8.8051 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.
9.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.
10.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.
11.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。
12.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.
13.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.
14.三星單片機:
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.
15.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.
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.
③ 基於單片機溫度測控系統在國內外的研究現狀
(1)國外溫度測控系統研究
國外對溫度控制技術研究較早,始於20世紀70年代。先是採用模擬式的組合儀表,採集現場信息並進行指示、記錄和控制。80年代末出現了分布式控制系統。目前正開發和研製計算機數據採集控制系統的多因子綜合控制系統。現在世界各國的溫度測控技術發展很快,一些國家在實現自動化的基礎上正向著完全自動化、無人化的方向發展。
(2)國內溫度測控系統研究
我國對於溫度測控技術的研究較晚,始於20世紀80年代。我國工程技術人員在吸收發達國家溫度測控技術的基礎上,才掌握了溫度室內微機控制技術,該技術僅限於對溫度的單項環境因子的控制。我國溫度測控設施計算機應用,在總體上正從消化吸收、簡單應用階段向實用化、綜合性應用階段過渡和發展。在技術上,以單片機控制的單參數單迴路系統居多,尚無真正意義上的多參數綜合控制系統,與發達國家相比,存在較大差距。我國溫度測量控制現狀還遠遠沒有達到工廠化的程度,生產實際中仍然有許多問題困擾著我們,存在著裝備配套能力差,產業化程度低,環境控制水平落後,軟硬體資源不能共享和可靠性差等缺點。
這是本人整理的一些,僅供參考。希望對你有用。
④ 關於51單片機編程器的作用、意義,在國內外的研究現狀和發展趨勢
單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的晶元,而是把一個計算機系統集成到一個晶元上。概括的講:一塊晶元就成了一台計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時,學習使用單片機了解計算機原理與結構的最佳選擇。
可以說,二十世紀跨越了三個「電」的時代,即電氣時代、電子時代和現已進入的電腦時代。不過,這種電腦,通常是指個人計算機,簡稱PC機。它由主機、鍵盤、顯示器等組成(如圖1所示)。還有一類計算機,大多數人卻不怎麼熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機(亦稱微控制器,如圖2所示)。顧名思義,這種計算機的最小系統只用了一片集成電路,即可進行簡單運算和控制。因為它體積小,通常都藏在被控機械的「肚子」里。它在整個裝置中,起著有如人類頭腦的作用,它出了毛病,整個裝置就癱瘓了。現在,這種單片機的使用領域已十分廣泛,如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統、家用電器等。各種產品一旦用上了單片機,就能起到使產品升級換代的功效,常在產品名稱前冠以形容詞——「智能型」,如智能型洗衣機等。現在有些工廠的技術人員或其它業余電子開發者搞出來的某些產品,不是電路太復雜,就是功能太簡單且極易被仿製。究其原因,可能就卡在產品未使用單片機或其它可編程邏輯器件上。
在計算機出現以前,有不少能工巧匠做出了不少精巧的機械。 進入電器時代後,人們藉助電氣技術實現了自動控制機械,自動生 產線甚至自動工廠,並且大大地發展了控制理論。然而,在一些大 中型系統中自動化結果均不理想。只有在計算機出現後,人們才見 到了希望的曙光。如今藉助計算機逐漸實現了人類的夢想。但是, 計算機出現後的相當長的時間里,計算機作為科學武器,在科學的 神聖殿堂里默默地工作,而工業現場的測控領域並沒有得到真正的 應用。只有在單片機(Microcontroller)出現後,計算機才真正 地從科學的神聖殿堂走入尋常百姓家,成為廣大工程技術人員現代 化技術革新,技術革命的有利武器。目前,單片機在民用和工業測 控領域得到最廣泛的應用。彩電,冰箱,空調,錄像機,VCD,遙 控器,游戲機,電飯煲等無處不見單片機的影子,單片機早已深深 地溶入我們每個人的生活之中。
單片機能大大地提高這些產品的智能性,易用性及節能性等主要性能指標,給我們的生活帶來舒適和方便的同時,在工農業生產 上也極大地提高了生產效率和產品質量。 單片機按用途大體上可分為兩大類:
1--通用型單片機
2--專用型單片機
專用型單片機是指用途比較專一,出廠時程序已經一次性固化好, 不能再修改的單片機。例如電子表裡的單片機就是其中的一種。 其生產成本很低。
通用型單片機的用途很廣泛,使用不同的介面電路及編制不同的應用程序就可完成不同的功能。小到家用電器儀器儀表,大到機器設備和整套生產線都可用單片機來實現自動化控制。
⑤ 中國單片機方面的技術和國外最好的差多少
用兩組字分別形容中國和外國的單片機技術的現狀;我們中國搞的是單片機應用(就是拿單片機來幹嘛),而外國搞的是單片機開發(研究和改進)!就像電腦CPU一樣,我們只能用電腦來干什麼(工作或游戲),而不能像外國(英特爾公司)一樣,開發電腦CPU!
⑥ 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。
⑦ 基於單片機電子鍾的國內外研究現狀
二十一世紀是數字化技術高速發展的時代,而單片機在數字化高速發展的時代扮演著極為重要的角色。基於單片機操控的電子鍾的開發與研究在信息化時代的今天亦是當務之急,因為它應用在學校、機關、企業、部隊等單位禮堂、訓練場地、教學室、公共場地等場合,可以說遍及人們生活的每一個角落。所以說電子萬年歷的開發是國家之所需,社會之所需,人民之所需。由於社會對信息交換不斷提高的要求及高新技術的逐步發展,促使電子萬年歷發展並且投入市場得到廣泛應用。隨著科技的快速發展,時間的流逝,從觀太陽、擺鍾到現在電子鍾,人類不斷研究,不斷創新紀錄。它可以對年、月、日、時、分、秒進行計時,還具有閏年補償等多種功能,而且DS1302的使用壽命長,誤差小。對於數字電子萬年歷採用直觀的數字顯示,可以同時顯示年、月、日、周日、時、分、秒和溫度等信息,還具有時間校準等功能。該電路採用STC89C52單片機作為核心,功耗小,能在5V的低壓工作,電壓可選用4.5~5.5V電壓供電。