Ⅰ AM,FM指的是什麼
長期以來模友們提及比例式無線電遙控設備的抗干擾性能時都普遍認為調頻(FM)制式的設備要好於調幅(AM)調制的設備,而且設備製造商在設備生產設計運作機制上也把AM制式的設備定位在27MHz兩通道的初級車、船用初級低端的產品上。這在無意的中更加強了大家心中的印象。其實這一概念是錯誤的!或者說至少是早以過時的老觀念。首先我們先談談這一觀點形成的由來。早在五、六十年代的第一代指令式遙控設備正式應用後,不少運動員發現AM的設備在抗臨頻干擾的性能上比FM的設備要差的許多,於是AM設備抗干擾差的說法在業界內廣為流行。並在一代代模型運動員和教練的言傳身教中把這一觀念根深蒂固不加鑒別的繼承到了集成電路及單片機的比例遙控時代。而大家如果注意就會發現一些遙控設備維修、設計人員卻不一定認可這一觀點。其實這不難理解:在5、6十年代時的AM指令式遙控設備發射是通道的音頻信號對載頻的調幅、接收的是載頻攜帶各通道的音頻信號來表達各個通道的開關狀態,而各通道的音頻信號很容易受到因載頻被鄰頻擾動造成的串擾,從而照成失控。加之當時的設備應用的是繁雜的電子管或晶體管分立元件,出於達到簡化電路的增加遙控距離的目的,用的多為簡單的超再生接收電路且通頻帶作的太寬。說白了就是和現在的兒童遙控玩具相差無幾。所以經常失控就不希奇了。再說說現在的數字比例式無線電遙控設備。現在的AM設備在編碼電路上採用的是與FM設備同樣的時分制脈沖寬度或脈沖位置編碼方式,兩者的區別只在於對載頻的調制方法。AM設備採用的是頻率幅度鍵控方式:即用一開關管通過對高頻發射電路的開關即有無高頻發射信號來表達編碼信號的高低電平。在接收電路因為發射機發出的只是單一頻率的高頻信號,所以可以將接收機的接收頻率范圍作的很窄,使得其他相鄰的頻率很難通過,這即日本人的窄頻帶接收技術。而FM設備是利用編碼脈沖的高低電平對高頻電路實行頻差調制:即用兩種頻率來表達電碼的1、0電位。這兩種頻率的頻率之差即頻差。在接收電路上用鑒頻電路來鑒別兩種頻率。鑒頻電路其實就是一個頻率濾波器,越接近它自身諧振頻率的信號在通過它時感應出的電壓就越高,因為發射機發出的是帶有頻差的兩種頻率信號,所以在鑒頻器上感應出的就是高低兩種電壓,這就完成了編碼流的還原。不難看出在這個過程中只要有一種與發射機發出的兩種頻率中的一種相鄰的高頻信號混入,就會導致電碼流還原的混亂。即失控。所以FM設備的差頻作的越寬,鑒頻器越容易鑒別編碼的高低電平:即遙控距離越遠,但抗臨頻干擾越差。反之相反。因此現代的FM設備的通頻帶設計都要兼顧遙控距離和抗干擾性來設計。這也是國產和進口設備性能差別所在的一個方面。正是以上方面原因,AM設備由於發射機發出的是單一頻率的高頻信號,在干擾源上就比FM少了一些,加之又採用了窄帶接收技術,所以抗干擾性是決不比普通的FM設備差的。相反AM的頻率鍵控調制方式發射單一頻率信號比FM設備發帶有頻差的兩種信號的高頻調制方式更減少了被干擾的機會。且由於AM設備的調制管是處在間斷控制高頻發射電路的工作的狀態,所以AM設備的發射機比FM的更省電。設想假如AM和FM的設備都遇到了持續的同頻 k干擾電波,那AM設備和FM設備都會因為解碼電路輸出的完全是1或完全是0的誤碼流而失控。而這是PCM/FM設備也不能倖免的。所以在國外的一些4-6通道的遙控設備上AM制式的設備並不少見。比如大家常見的FUTABA 的ATTACK-4AM等。更因為AM的頻率鍵控的高頻信號有無兩態的調制方式可以看作是FM設備兩種頻率進入鑒頻器後的一種特殊狀態,所以頻率完全相同的兩套AM、FM設備中AM的發射機是可以控制FM的接收機的。
Ⅱ AM、FM接收機的工作原理是什麼
接收機基本上和一般收音機工作原理是大同小異,只不過收音機解調的是聲音,遙控器解調的是脈沖調制。現行遙控器接收機分二大主流,亦即是一段差頻及二段差頻。調制波又分PPM、PCM.茲分述如下:
調制之區別
現行主流PCM(編碼調制方式),是多數製造商之基本商品,有很多讀者問到為何各家PCM不能相容,其實並不是技術有差異,而是因為各家編解碼有其智慧財產權之問題,故各家編解碼速度都相同,但內容不同故也無法相容,所以在美國,您可以買到各型式適用各廠牌之PPM(FM)接收是為調頻接收機而買不到PCM方式之接收機,其說文解字就是依據轉成TTL訊號至伺服機作動,基本在轉之過程中PPM會略快過於PCM。PCM方式有其較特殊之功能,就是可以設入干擾鎖定,原理也很簡單,廠家在軟體設定在解調漏碼率超過基本率時,它會自行啟動原發射機設入之參數,例如油門動作OR其它之特殊機能,如果在發射機不設任何干擾鎖定,則接收機會依最終動作鎖定,而使伺服機定位於不動,直至訊號再次輸入,而發射機鎖定之參數碼,約是每20秒一次,(各廠不一)所以當您把發射機開啟後發射機就把參數碼傳輸接收機了。
接收差頻
很多讀者也對所謂簡單差頻及雙差頻有何不同,又有何差異不甚了解,現用一些數據來作說明,一般單差頻之接收機,內有一455KHZ之混頻線路,故以發射機頻率41.000MHZ來說,基本上接收機晶體主振應是41.000-0.455=40.545它和455k不低於帶通濾波器產生一個對差頻率,而去響應主頻率,但二段差頻則是於單差線路前再加一段差頻線路,基本上都使用10.700MHZ之石英帶通濾波器,故以上述頻率值接收機,晶體應是41.000-10.700=300MHZ,可是不管改變差頻,其發射機晶體都不會改變,但雙差頻又有何好處呢?雙差頻比單差頻多了一次濾波,相對於雜訊抗性較強,故比單差頻有較好之抗干擾度,您了解嗎?
上下調制波之說明
此點是很多讀者不明究理之所在,同是標准之PPM接收機又不牽涉到PCM產權問題,何以JR及FUTABA之FM接收機不能通用,其實是因為JR使用上調制波,因兩相解調相位皮周率不同,而使得兩廠牌接收無法相容之故,讀者可以在國外雜志發現,他們賣接收機都會註明適合那廠牌使用,當然現在也有適合兩種主流品牌之全功能接收機,例如GWS及韓國HI-TEC,其基本上在中頻IC後做一個上下弦波之選擇線路,讓後段能同步處理相位,故可以依您之所需改變接收機之上下波,也是不錯的的選擇。
選擇度及感度
所謂選擇就是接收機之頻率響應度,一般而言選擇度愈高之接收機,當然抗干擾愈好,不過也愈會受石英晶體老化影響,故兩者很難共存,只能以較中性之方式處理,而感度之良否,是依其線路設計及元件值數而定,評論一個好壞,也只能用過才說得准。
天線長度
任何頻率都有相對應之匹配長度,在接收機上一般都使用1米之長度,然後在天線前有一個匹配電桿,讓1米長度天線去對應,故自行改變天線長度是會影響接收距離的,勸各位不要任意改變長度以免造成損失。本帖最近評分記錄 FM/PCM的優點:
高可靠性和高抗干擾性。大家知道,一般PPM遙控設備都要求在操作時先開發射機後開接收機,先關接收機後關發射機。其原因是在沒有發射信號時,接受機會因自身內部的噪音或外界的干擾產生誤動作;即使是帶靜噪電路的接受機,在有同頻干擾的情況下也會出現誤動作。而採用了PCM編解碼方式,在程序設計中包含了多種信號校驗功能,即使在發射機關機、只開接收機的情況下,也不會產生誤動作。因此,當每次發射機定時關機後,接收機仍可處於開機待命狀態,避免了頻繁開關接收機的麻煩。
無信號自動回**能:如不預置接收機輸出狀態,接收機在無信號後約2秒種自動回中。
PPM和PCM的工作原理:
前面提到了PPM和PCM編解碼技術,那麼,究竟什麼是PPM和PCM呢?兩者又有什麼區別呢?
PCM是英文pulse-code molation的縮寫,中文的意思是:脈沖編碼調制,又稱脈碼調制。PPM是英文pulse position molation的縮寫,中文意思是:脈沖位置調制,又稱脈位調制,這里順便提一句,有些航模愛好者誤將PPM編碼說成是FM,其實這是兩個不同的概念。前者指的是信號脈沖的編碼方式,後者指的是高頻電路的調制方式。比例遙控發射電路的工作原理如圖1所示。操作通過操縱發射機上的手柄,將電位器組值的變化信息送人編碼電路。編碼電路將其轉換成一組脈沖編碼信號(PPM或PCM)。這組脈沖編碼信號經過高頻調制電路(AM或FM)調制後,再經高放電路發送出去。
目前,比例遙控設備中最常用的兩種脈沖編碼方式就是PPM和PCM:最常用的兩種高頻調制方式是FM調頻和AM調幅:最常見的組合為PPM/AM脈位調制編碼/調幅、PPM/FM脈位調制編碼/調頻、PPM/FM脈沖調只編碼/調頻三種形式。通常的PPM接收解碼電路都由通用的數字集成電路組成,如CD4013,CD4015等。對於這類電路來說,只要輸入脈沖的上升沿達到一定的高度,都可以使其翻轉。這樣,一旦輸入脈沖中含有干擾脈沖,就會造成輸出混亂。由於干擾脈沖的數量和位置是隨機的,因此在接收機輸出端產生的效果就是「抖舵」。除此之外,因電位器接觸不好而造成編碼波形的畸變等原因,也會影響接收效果,造成「抖舵」。對於窄小的干擾脈沖,一般的PPM電路可以採用濾波的方式消除;而對於較寬的干擾脈沖,濾波電路就無能為力了。這就是為什麼普通的PPM比例遙控設備,在強干擾的環境下或超出控制范圍時會產生誤動作的原因。尤其是在有同頻干擾的情況下,模型往往會完全失控。
PPM的編解碼方式一般是使用積分電路來實現的,而PCM編解碼則是用模/數(A/D)和數/模(D/A)轉技術實現的。
首先,編碼電路中模/數轉換部分將電位器產生的模擬信息轉換成一組數字脈沖信號。由於每個通道都由8個脈沖組成,再加上同步脈沖和校核脈沖,因此每個脈沖包含了數十個脈沖信號。在這里,每一個通道都是由8個信號脈沖組成。其脈沖個數永遠不變,只是脈沖的寬度不同。寬脈沖代表「1」,窄脈沖代表「0」。這樣每個通道的脈沖就可用8位二進制數據來表示,共有256種變化。接收機解碼電路中的單片機(單片計算機,下同)收到這種數字編碼信號後,再經過數/模轉換,將數字信號還原成模擬信號。由於在空中傳播的是數字信號,其中包含的信號只代表兩種寬度。這樣,如果在此種編碼脈沖傳送過程中產生了干擾脈沖,解碼電路中的單片機就會自動將與「0」或「1」脈沖寬度不相同的干擾脈沖自動清除。如果幹擾脈沖與「0」或「1」脈沖的寬度相似或乾脆將「0」脈沖干擾加寬成「1」脈沖,解碼電路的單片機也可以通過計數功能或檢驗校核碼的方式,將其濾除或不予輸出。而因電位器接觸不良對編碼電路造成的影響,也已由編碼電路中的單片機將其剔除,這樣就消除了各種干擾造成誤動作的可能。
PCM編碼的優點不僅在於其很強的抗干擾性,而且可以很方便的利用計算機編程,不增加或少增加成本,實現各種智能化設計。例如,將來的比例遙控設備完成可以採用個性化設計,在編解碼電路中加上地址碼,實現真正意義上的一對一控制。另外,如果在發射機上加裝開關,通過計算機編程,將每個通道的256種變化分別發送出來;接收機接收後,再經計算機解碼後變成256路開關輸出。這樣,一路PCM編碼信號就可變成256路開關信號。而且,這種開關電路的抗干擾能力相當強,控制精度相當高。從上述可以看出,PCM編碼與PPM編碼方式相比,具有很大的優越性。雖然以往將這兩種編碼方式都說成是數子比例遙控設備,但從嚴格意義上說,只有PCM編碼才稱得上真正的數字比例遙控。值得指出的是:各個廠家生產的不同型號的PCM比例遙控設備,其編碼方式都不相同。因此,同樣是PCM設備,只要是不同廠家生產的,即使是相同頻率,也不會產生互相干擾,而只會影響控制距離。
在很多航模愛好者心目中,PCM比例遙控設備都是昂貴的高檔產品,可望不可及。造成這種現象主要有兩種原因,一方面是前些年單片機的價格很高,功能還不夠強大;另一方面是進口的PCM比例遙控設備設計的功能很多,造成成本偏高。本帖最近評分記錄
Ⅲ am8ec704是多少位的單片機
8位的,看數手冊第4頁
http://wenku..com/link?url=yjy_5bz-lTk98M9R_l9V-iOuyMBkKThhcHrDG
AM8EC704A為低成本、高速、高抗噪且內置EPROM的8位CMOS微控制器。AM8EC704A使用精簡指令架構,僅含49個指令,且除了跳轉指令需要2個指令周期外,其餘指令的執行都只需一個周期。AM8EC704A提供強大且容易上手的指令集,可對寄存器或數據存儲器進行直接或間接定址。
Ⅳ 單片機,微控制器和微處理器有何區別
單片機,微控制器和微處理器的主要區別如下:
1、定義不同
單片機是一種集成電路晶元,是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機系統;
微控制器是基於處理器內核的嵌入式快閃晶元,是家庭自動化、消費、智能計量和工業應用的理想處理器;
微處理器由一片或少數幾片大規模集成電路組成的中央處理器。
2、特點不同
單片機的特點是:集成度高;存儲容量大;外部擴展能力強;控制功能強;
微控制器的特點是高性能、低能耗、易於使用;
微處理器的特點是體積小、重量輕和容易模塊化。
3、應用領域不同
單片機主要應用於工業生產、電子設備等領域;
微控制器主要應用於嵌入式應用的儀器,例如智能測量、人機介面設備、汽車和工業控制系統、大型家用電器、消費性產品和醫療器械等;
微處理器主要應用於錄像機、智能洗衣機、行動電話等家電產品,還是汽車引擎控制,以及數控機床、導彈精確制導等。
Ⅳ amd公司有什麼型號的單片機
老產品了 AM80C51 AM80C52 AM80C324 AM80C521
這在keil2的器件列表裡可選, 跟其它公司的51/52單片機沒有什麼區別
Ⅵ 嵌入式與單片機之間的關系是什麼
嵌入式與單片機之間的關系如下:
嵌入式系統是一個大類,單片機是其中一個重要的子類。嵌式系統像是一個完整的計算機,而單片機更像是一個沒有外設的計算機。
以前單片機包括的東西並不算多,兩者的硬體區別較為明顯。但是,隨著半導體技術的突飛猛進,現在各種硬體功能都能被做進單片機之中。所以,嵌入式系統和單片機之間的硬體區別越來越小,分界線也越來越模糊。
於是,人們傾向於在軟體上進行區分。
從軟體上,行業里經常把晶元中不帶MMU(memory management unit,內存管理單元)從而不支持虛擬地址,只能裸奔或運行RTOS(實時操作系統,例如ucos、華為LiteOS、RT-Thread、freertos等)的system,叫做單片機(如STM32、NXP LPC系列、NXP imxRT1052系列等)。
同時,把晶元自帶MMU可以支持虛擬地址,能夠跑Linux、Vxworks、WinCE、Android這樣的「高級」操作系統的system,叫做嵌入式。
在某些時候,單片機本身已經足夠強大,可以作為嵌入式系統使用。它的成本更低,開發和維護的難度相對較小,尤其是針對一些針對性更強的應用。而嵌入式系統理論上性能更強,應用更廣泛,但復雜度高,開發難度大。
嵌入式,一般是指嵌入式系統,嵌入式開發,就是對嵌入式系統的開發。IEEE(美國電氣和電子工程師協會)對嵌入式系統的定義是:「用於控制、監視或者輔助操作機器和設備的裝置」。
國內學術界的定義更為具體一些,也更容易理解:嵌入式系統,是以應用為中心,以計算機技術為基礎,軟體硬體可裁剪,適用於對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。 以應用為中心,說明嵌入式系統是有明確實際用途的。
以計算機技術為基礎,說明它其實就是一種特殊的計算機。軟硬體可裁剪,說明它有很強的靈活性和可定製能力。
嵌入式系統的核心,就是嵌入式處理器。嵌入式處理器一般分為以下幾種典型類型: 嵌入式微控制器MCU(Micro Control Unit) MCU內部集成ROM/RAM、匯流排邏輯、定時/計數器、看門狗、I/O、串口、A/D、D/A、FLASH等。典型代表是8051、8096、C8051F等。
嵌入式DSP處理器(Digital Signal Processor) DSP處理器專門用於信號處理,在系統結構和指令演算法進行了特殊設計。在數字濾波、FFT、頻譜分析中廣泛應用。
典型代表是TI(德州儀器)公司的TMS320C2000/C5000系列。 嵌入式微處理器MPU(Micro Processor Unit) MPU由通用處理器演變而來,具有較高的性能,擁有豐富的外圍部件介面。典型代表是AM186/88、386EX、SC-400、PowerPC、MIPS、ARM系列等。
此外,還有嵌入式片上系統SoC(System on Chip)和可編程片上系統SoPC(System on a Programmable Chip)。 我們的單片機,就屬於上述的第一種——MCU(嵌入式微控制器)。
單片機,又稱為單片微控制器,英文叫Single-Chip Microcomputer。它其實就是一種集成電路晶元,是通過超大規模集成電路技術,將CPU、RAM、ROM、輸入輸出和中斷系統、定時器/計數器等功能,塞進一塊矽片上,變成一個超小型的計算機。
單片機技術從上世紀70年代末誕生,早期的時候是4位,後來發展為8位,16位,32位。它真正崛起,是在8位時代。
8位單片機功能很強,被廣泛應用於工業控制、儀器儀表、家電汽車等領域。我們在研究單片機的時候,經常會聽到兩個詞——51單片機、STM32。我來介紹一下它們究竟是什麼。
51單片機,其實就是一系列單片機的統稱。該系列單片機,兼容Intel8031指令系統。它們的始祖,是Intel(英特爾)的8004單片機。
STM32,是意法半導體公司推出的基於ARM Cortex-M內核的通用型單片機。STM32的硬體配置可以滿足大部分的物聯網開發需求,開發工具和相關的文檔資料齊全,已經成為目前單片機學習的首選對象。
Ⅶ 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。
Ⅷ 單片機~按位元組定址按位定址
當你位操作的時候它就按拉定址,位定址很靈活,用起來很方便,由其是當你在操作IO口時,比如說SETB P1.0,這時就是按位定址,將P1.0設置為高電平1.
Ⅸ 單片機IO口如何實現AM調制
可以考慮用PWM加濾波方式實現
Ⅹ AM單片機學習
Am?。。
你還是從簡單的開始看起吧,51或者avr,
直接扯到ARM難度高了點。
如果你說的是ARM,
用的是C,
板子不便宜,根據晶元型號上面所帶模塊種類價格差距很大,幾百到幾千不等。
功能用途當然相當廣泛,目前用的最多的應該是高檔消費電子,智能手機,上網本之流。。。
特點嘛,你先去網路看看ARM的介紹就能有點數了。