1. 可电擦除的单片机种类
看看下面的介绍你就知道了,我在学习单片机,用的是吴鉴鹰单片机开发板,希望可以一起交流
1、51单片机
2、61单片机
3、AVR单片机
4、430超低功耗单片机
5、PIC单片机
6、飞思卡尔的单片机
7、英飞凌的单片机
1.8051 单片机
最早有Intel公司推出8051/31类单片机,也是世界上使用量最大的几种单片机之一.由于Intel
公司将重点放在186,386,奔腾等与PC类兼容的高档芯片开发上,8051类单片机主要有Philips,
三星,华帮等公司接手.这些公司在保持与8051单片机兼容基础改善了8051的许多特点.提高
了速度,降低了时钟频率,放宽了电源电压的动态范围,降低了产品价格.
2.Atmel 单片机:
ATMEL 公司是世界上着名的高性能低功耗非易失性存储器和数字集成电路的一流半导体
制造公司ATMEL 公司最令人注目的是它的EEPROM 电可擦除技术闪速存储器技术和质量
高可靠性的生产技术在CMOS 器件生产领域中ATMEL 的先进设计水平优秀的生产工艺及
封装技术一直处于世界的领先地位这些技术用于单片机生产使单片机也具有优秀的品质在
结构性能和功能等方面都有明显的优势ATMEL 公司的单片机是目前世界上一种独具特色
而性能卓越的单片机它在计算机外部设备通讯设备自动化工业控制宇航设备仪器仪表和各
种消费类产品中都有着广泛的应用前景.其生产的AT90系列是增强型RISC内载FLASH单片
机,通常称为AVR系列.AT91M系列是基于ARM7TDMI 嵌入式处理器的ATMEL 16/32 微处
理器系列中的一个新成员该处理器用高密度的16 位指令集实现了高效的32 位 RISC 结构
且功耗很低.另外ATMAL的增强型51系列单片机目前在市场上仍然十分流行,其中AT89S51
十分活跃.
3.Microchip 单片机:
Microchip 单片机是市场份额增长最快的单片机.他的主要产品是 16C 系列 8 位单片机,CPU
采用 RISC 结构,仅 33 条指令,运行速度快,且以低价位着称,一般单片机价格都在 1 美元以
下.Microchip 单片机没有掩膜产品,全部都是 OTP 器件(现已推出 FLASH 型单片
机).Microchip 强调节约成本的最优化设计,是使用量大,档次低,价格敏感的产品.
4.TI 公司的 MSP430 系列单片机:
MSP430 系列单片机是由 TI公司开发的 16 位单片机。其突出特点是超低功耗,非常适合于
各种功率要求低的场合。有多个系列和型号,分别由一些基本功能模块按不同的应用目标组
合而成。典型应用是流量计、智能仪表、医疗设备和保安系统等方面。由于其较高的性能价
格比,应用已日趋广泛。
5.凌阳单片机:
中国台湾凌阳科技股份有限公司(Sunplus Technology CO. LTD)至力于8位和16位机的开发.
SPMC65 系列单片机是凌阳主推产品,采用 8 位SPMC65 CPU 内核,并围绕这个通用的CPU
内核,形成了不同的片内资源的一系列产品。在系列芯片中相同的片内硬件功能模块具有相
同的资源特点;不同型号的芯片只是对片内资源进行删减.其最大的特点就是超强抗干扰. 广泛应用于家用电器、工业控制、仪器仪表、安防报警、计算机外围等领域。SPMC75 系列
单片机内核采用凌阳科技自主知识产权的μ' nSP(Microcontroller and Signal Processor)16 位
微处理器SPMC75 系列单片机集成了多种功能模块:多功能 I/O 口、串行口、 ADC 、定
时计数器等常硬件模块,以及 能产生电机驱动波形的 PWM 发生器 、多功能的捕获比较
模块、 BLDC 电机驱动专用位置侦测接口、两相增量编码器接口等特殊硬设,主要用于变
频马达驱动控制。 SPMC75 系列单片机具有很强的抗干扰能力,广泛应用于变频家电、变
频器、工业控制等控制领域.
6.Motorola 单片机:
Motorola是世界上最大的单片机厂商,品种全,选择余地大,新产品多,在8位机方面有68HC05
和升级产品68HC08,68HC05有30多个系列200多个品种,产量超过20亿片.8位增强型单片
机68HC11也有30多个品种,年产量1亿片以上,升级产品有68HC12.16位单片机68HC16也
有十多个品种.32位单片机683XX系列也有几十个品种.近年来以PowerPC,Codfire,M.CORE
等作为 CPU,用 DSP 作为辅助模块集成的单片机也纷纷推出,目前仍是单片机的首选品
牌.Motorola单片机特点之一是在同样的速度下所用的时钟较 Intel 类单片机低的多因而使得
高频噪声低,抗干扰能力强,更适合用于工控领域以及恶劣环境.Motorola 8 位单片机过去策略
是掩膜为主,最近推出OTP计划以适应单片机的发展,在32位机上,M.CORE在性能和功耗上
都胜过 ARM7.
7.Zilog 单片机:
Z8 单片机是该公司的产品,采用多累加器结构,有较强中断处理能力.产品为 OTP 型,Z8 单片
机的开发工具可以说是物美价廉.Z8 单片机以低价位的优势面向低端应用,以18引脚封装位
主,ROM 位 0.5~2KB.最近 Zilog 公司又推出了 Z86 系列单片机,该系列内部集成廉价的 DSP
单元.
8.Scenix单片机:
Scenix单片机(Ubicom公司)的I/O模块最有创意.I/O模块的集成与组合技术是单片机技术不可缺少的重要
方面.除传统的I/O功能模块如并行I/O,URT,SPI,I2C,A/D,PWM,PLL,DTMF等,新的I/O模块不
断出现,如USB,CAN,J1850,最具代表的是Motorola 32 位单片机,它集成了包括各种通信协议
在内的I/O模块,而Scenix单片机在I/O模块的处理上引入了虚拟I/O的概念. Scenix单片机采用
了RISC结构的CPU,使CPU最高工作频率达50MHz.运算速度接近50MIPS.有了强有力的CPU,
各种I/O功能便可以用软件的办法模拟.单片机的封装采用 20/28 引脚.公司提供各种I/O的库
函数,用于实现各种I/O模块的功能.这些软件完成的模块包括多路UART,多种A/D,PWM,SPI,DTMF,FSK,LCD驱动等,这些都是通常用硬件实现起来相当复杂的模块.
9.NEC单片机:
NEC 单片机自成体系,以 8 位机 78K 系列产量最高,也有 16 位,32 位单片机.16 位单片机采用
内部倍频技术,以降低外时钟频率.有的单片机采用内置操作系统.NEC 的销售策略注重服务
大客户,并投入相当大的技术力量帮助大客户开发新产品.
10.东芝单片机:
东芝单片机从 4 位倒 64 位,门类齐全.4 位机在家电领域仍有较大市场.8 位机主要有 870 系
列,90 系列等.该类单片机允许使用慢模式,采用 32KHz 时钟功耗低至 10uA数量级.CPU 内部
多组寄存器的使用,使得中断响应与处理更加快捷.东芝公司的32位机采用MIPS3000 ARISC
的 CPU结构,面向 VCD,数字相机,图象处理市场.
11.富士通单片机:
富士通也有 8 位,16 位和 32 位单片机,但是 8 位机使用的是 16 位的 CPU 内核.也就是说 8 位
机与16位机指令相同,使得开发比较容易.8位机有名是MB8900系列,16位机有MB90系列.
富士通注重服务大公司,大客户,帮助大客户开发产品.
12.Epson 单片机:
Epson(日本爱普生)公司以擅长制造液晶显示器着称,故Epson单片机主要为该公司生产的LCD配套.其单
片机的LCD驱动做的特别好.在低电压,低功耗方面也很有特色.目前0.9V供电的单片机已经
上市,不久 LCD显示手表将使用 0.5V供电.
13.NS单片机:
COP8 单片机是美国国家半导体公司的产品,该公司以生产先进的模拟电路着称,能生产高水
平的数字模拟混合电路.COP8 单片机内部集成了 16 位 A/D,这在单片机中是不多见的.COP8
单片机内部使用了 EMI 电路,在”看门狗”电路以及 STOP 方式下的唤醒方式都有独到之处.此
外,COP8 的程序加密也做的非常好.
14.STC 单片机:
STC单片机完全兼容51单片机,并有其独到之处,其抗干扰性强,加密性强,超低功耗,可以远程
升级,内部有 MAX810 专用复位电路,价格也较便宜,由于这些特点使得 STC 系列单片机的应
用日趋广泛.
15.三星单片机:
三星单片机有 KS51 和 KS57 系列 4 位单片机,KS86 和 KS88 系列 8 位单片机,KS17 系列 16
位单片机和KS32系列32位单片机,三星还为ARM公司生产ARM单片机,常见的S344b0等.
三星单片机为 OTP型 ISP 在片编程功能.
16.华帮单片机:
华帮单片机属于8051类单片机,它们的W78系列与标准的8051兼容,W77系列为增强型51,
对8051的时序做了改进.同样时钟下速度快了不少.在4位机上华帮有921系列,带LCD驱动
的 741 系列.在 32 位机方面,华帮使用了惠普公司 PA-RISC 单片机技术,生产低位 32 位 RISC
单片机.
17. SST 单片机:
美国 SST 公司推出的 SST89 系列单片机为标准的 51 系列单片机,包括 SST89E/V52RD2,
SST89E/V54RD2,SST89E/V58RD2,SST89E/V554RC,SST89E/V564RD等.它与8052系列单片
机兼容.提供系统在线编程(ISP 功能).内部 flash 擦写次数 1 万次以上,程序保存时间可达 100
年.
2. 求低价位、稳定性抗干扰能力好,有ad和eeprom的功能简单的单片机芯片
AVR单片机能够符合你的要求,抗干扰能力强,也比较稳定。而且也有自带EEPROM的
并且它还具有 SPI,I2C,USART等总线。并且定时器具有 捕捉,比较和PWM的功能。
而且它还有DA,AD功能。
在于价格方面,它和51单片机的价格差不多。
3. 现在主流单片机都有哪些
几种主流单片机简介
目前已投放市场的主要单片机产品多达70 多个系列,500多个品种。这其中还不包括那些系统或整机厂商定制的专用单片机,及针对专门业务、专门市场的单片机品种。这里仅对部分常见的和常用的单片机系列进行介绍。
(1)8051 单片机
最早由Intel 公司推出的8051/31 类单片机也是世界上用量最大的几种单片机之一。由于Intel公司在嵌入式应用方面将重点放在186、386、奔腾等与PC 类兼容的高档芯片的开发上,随后Intel公司将80C51内核使用权以专利互换或出让给世界许多着名IC制造厂商,如 Philips 、NEC、Atmel、AMD、Dallas、siemens、Fujutsu、OKI、华邦、LG等。在保特与80C51单片机兼容的基础上,这些公司容入了自身的优势,扩展了针对满足不同测控对象要求的外围电路,如满足模拟量输入的A/D、满足伺服驱动的PWM、满足高速输入/输出控制的HSL/HSO、满足串行扩展总线I2C、保证程序可靠运行的的WDT、引入使用方便且价廉的Flash ROM等,开发出上百种功能各异的新品种。这样80C51单片机就变成了众多芯片制造厂商支持的大家族,统称为80C51系列单片机。客观事实表明,80C51已成为8位单片机的主流,成了事实上的标准MCU芯片。
(2)MOTOROLA 单片机
MOTOROLA 是世界上最大的单片机厂商,品种全、选择余地大、新产品多是其特点。在8 位机方面有68HC05 和升级产品68HC08。68HC05有30 多个系列,200 多个品种,产量已超过20 亿片。16 位机68HC16 也有十多个品种。32位单片机的683XX 系列也有几十个品种。MOTOROLA 单片机特点之一是在同样速度下所用的时钟频率较Intel 类单片机低得多,因而使得高频噪声低、抗干扰能力强,更适合用于工业控制领域及恶劣的环境。
(3)Microchip 单片机
Microchip单片机是市场份额增长最快的单片机。它的主要产品是16C系列8位单片机,CPU 采用RISC 结构,仅33 条指令,其高速度,低电压,低功耗,大电流LCD 驱动能力和低价位OTP 技术等都体现出单片机产业的发展新趋势。且以低价位着称,一般单片机价格都在一美元以下。由美国Microchip 公司推出的PIC 单片机系列产品,已有三种系列多种型号的产品问世,从电脑的外设,家电控制,电讯通信,智能仪器,汽车电子到金融电子的各个领域都得到广泛的应用。Microchip 单片机没有掩膜产品,全都是OTP 器件(近年已推出FLASH型单片机——编者注)。Microchip 强调节约成本的最优化设计、使用量大、档次低、价格敏感的产品。
(4)Atmel 单片机
ATMEL 公司的90 系列单片机是增强 RISC内载 Flash 的单片机,通常简称为 AVR 单片机,90 系列单片机是基于新的精简指令RISC 结构的。这种结构是在90 年代开发出来的综合了半导体集成技术和软件性能的新结构,这种结构使得在8 位微处理器市场上AVR 单片机具有最高 MIPS mw 能力
(5)NEC 单片机
NEC 单片机自成体系,以8 位单片机78K 系列产量最高,也有16 位、32位单片机。16位以上单片机采用内部倍频技术,以降低外时钟频率。有的单片机采用内置操作系统。NEC的销售策略着重于服务大客户,并投入相当大的技术力量帮助大客户开发产品。
(6)东芝单片机
东芝单片机从4 位单片机到64 位单片机,门类齐全。4位机在家电领域仍有较大的市场。8 位机主要有870 系列、90 系列等,该类单片机允许使用慢模式,采用32K 时钟时功耗低至10uA 数量级。CPU内部多组寄存器的使用,使得中断响应与处理更加快捷。东芝的32位单片机采用MIPS3000A RISC的CPU结构,面向VCD、数字相机、图像处理等市场。
(7)富士通单片机
富士通有8 位、16位和32 位单片机,其中8 位单片机主要有3V 产品和5V 产品,3V产品应用于消费类及便携设备,如空调、洗衣机、冰箱、电表、小家电等,5V产品应用于工业及汽车电子。8位单片机有8L 和8FX 两个系列,是市场上最常见的两个系列。16位主流单片机有MB90F387,MB90F462,MB90F548,MB90F428 等,这些单片机主要是采用64脚或100 脚QFP 封装,1路或多路CAN 总线,并可外扩总线,适用于电梯、汽车电子车身控制及工业控制等。32位单片机采用RISC 结构,主要产品有MB91101A,它采用100 脚QFP 封装,超低成本,可外扩总线,适用于POS 机、银行税控打印机等;MB91F362GA,208 脚QFP 封装,CAN 总线,可外扩总线,适用于电力及工业控制等;MB91F364GA,120 脚LQFP 封装,CAN 总线,I2C等丰富通讯接口,支持低成本的在线仿真技术(AccemiCMDE),广泛适用于要求高性能低成本的各种应用。富士通公司注重于服务大公司、大客户,帮助大客户开发产品。
自单片机在上世纪70 年代产生以来,在短短几十年的时间内得到了飞速的发展,随着工艺技术及技术的不断发展,新的单片机将会不断出现。
4. 单片机的种类 特点 厂家和应用
单片机种类简介
ATMEL公司的AVR单片机,是增强型RISC内载Flash的单片机,芯片上的Flash存储器附在用户的产品中,可随时编程,再编程,使用户的产品设计容易,更新换代方便.AVR单片机采用增强的RISC结构,使其具有高速处理能力,在一个时钟周期内可执行复杂的指令,每MHz可实现1MIPS的处理能力.AVR单片机工作电压为2.7~6.0V,可以实现耗电最优化.AVR的单片机广泛应用于计算机外部设备,工业实时控制,仪器仪表,通讯设备,家用电器,宇航设备等各个领域.
Motorola单片机:
Motorola是世界上最大的单片机厂商.从M6800开始,开发了广泛的品种,4位,8位,16位32位的单片机都能生产,其中典型的代表有:8位机M6805,M68HC05系列,8位增强型M68HC11,M68HC12 , 16位机M68HC16, 32位机M683XX. Motorola单片机的特点之一是在同样的速度下所用的时钟频率较Intel类单片机低得多,因而使得高频噪声低,抗干扰能力强,更适合于工控领域及恶劣的环境 .
MicroChip单片机: MicroChip单片机的主要产品是PIC 16C系列和17C系列8位单片机,CPU采用RISC结构,分别仅有33,35,58条指令,采用Harvard双总线结构,运行速度快,低工作电压,低功耗,较大的输入输出直接驱动能力,价格低,一次性编程,小体积. 适用于用量大,档次低,价格敏感的产品.在办公自动化设备,消费电子产品,电讯通信,智能仪器仪表,汽车电子,金融电子,工业控制不同领域都有广泛的应用,PIC系列单片机在世界单片机市场份额排名中逐年提高.发展非常迅速.
MDT20XX系列单片机:
工业级OTP单片机,Micon公司生产,与PIC单片机管脚完全一致,海尔集团的电冰箱控制器,TCL通信产品,长安奥拓铃木小轿车功率分配器就采用这种单片机
EM78系列OTP型单片机: 台湾义隆电子股份有限公司,直接替代PIC16CXX,管脚兼容,软件可转换.
Scenix单片机: Scenix公司推出的8位RISC结构SX系列单片机与Intel 的Pentium II等一起被<<Electronic Instry Yearbook 1998>>评选为1998年世界十大处理器.在技术上有其独到之处:
SX系列双时钟设置,指令运行速度可达50/75/100MIPS(每秒执行百万条指令,XXX M Instruction Per Second) ;具有虚拟外设功能,柔性化I/O端口,所有的I/O端口都可单独编程设定,公司提供各种I/O的库函数,用于实现各种I/O模块的功能,如多路UART,多路A/D,PWM,SPI,DTMF,FS,LCD驱动等等. 采用EEPROM/FLASH程序存储器,可以实现在线系统编程.通过计算机RS232C接口,采用专用串行电缆即可对目标系统进行在线实时仿真.
EPSON单片机:
EPSON单片机以低电压,低功耗和内置LCD驱动器特点着名于世,尤其是LCD驱动部分做得很好.广泛用于工业控制,医疗设备,家用电器,仪器仪表,通信设备和手持式消费类产品等领域.目前EPSON已推出四位单片机SMC62系列,SMC63系列,SMC60系列和八位单片机SMC88系列.
东芝单片机:
东芝单片机门类齐全,4位机在家电领域有很大市场,8位机主要有870系列,90系列,该类单片机允许使用慢模式,采用32K时钟时功耗降至10UA数量级.东芝的32位单片机采用MIPS
3000A RISC的CPU结构,面向VCD,数字相机,图像处理等市场.
8051单片机:
8051单片机最早由Intel公司推出,其后,多家公司购买了8051的内核,使得以8051为内核的MCU系列单片机在世界上产量最大,应用也最广泛,有人推测8051可能最终形成事实上的标准MCU芯片.
LG公司生产的GMS90系列单片机,与Intel MCS-51系列,Atmel 89C51/52,89C2051等单片机兼容,CMOS技术,高达40MHZ的时钟频率,应用于: 多功能电话,智能传感器,电度表,工业控制,防盗报警装置,各种计费器,各种IC卡装置,DVD,VCD,CD-ROM.
华邦单片机: 华邦公司的W77,W78系列8位单片机的脚位和指令集与8051兼容, 但每个指令周期只需要4个时钟周期,速度提高了三倍,工作频率最高可达 40MHz.同时增加了WatchDog Timer,6组外部中断源,2组UART,2组Data pointer及Wait state control pin. W741系列的4位单片机带液晶驱动,在线烧录,保密性高,低操作电压(1.2V~1.8V).
Zilog单片机:
Z8单片机是Zilog公司的产品,采用多累加器结构,有较强的中断处理能力,开发工具价廉物美.Z8单片机以低价位面向低端应用.我想很多人都知道Z80单板机,直到90年代后期,很多大学的微机原理还是讲述Z80.
NS单片机:
COP8单片机是NS(美国国家半导体公司)的产品,内部集成了16位A/D,这是不多见的,在看门狗多路及STOP方式下单片机的唤醒方式上都有独到之处.此外,COP8的程序加密也做得比较好
单片机应用领域汇总
⒈用图象传感器测量线才系统
⒉卫星电视的串口模拟SPI、I2C的应用,如雷达录取的数据传送。
⒊直接与AD芯片配合进行各种数据传感器配合。
⒋利用单片机与PC机的232通讯进行控制,单片机为控制对象。
⒌通过IC卡、单片机、PC机构成的各种收费系统。
⒍通过单片机控制各种步进电机完成工控任务系统
⒎通过单片机控制各种电慈设备完成工控任务系统(如程控交换系统)
⒏可应用在电机的变频技术上的控制领域中。
⒐各种测量工具如水位尺,它在水文上的应用很普及。
⒑大型指针钟控制器,主要根据时间控制电机带动指针。
⒒电子配料控制仪,基于小型生产的自动或半自动控制,如控制上料、搅拌等
⒓用定时器和捕获功能进行某一系统的检测。可提供报警、控制等。如水位控制、温度控制,全自动洗衣机等。
⒔电子称重计
⒕教学用仪器、医疗仪器。
⒖由单片机构成的霓虹灯控制器。
⒗在刚的热处理中采用热磁仪测量。
⒘各种金属探伤仪器。
⒙矿山生产智能监测仪。
⒚煤矿的产煤计数器
20.汽车安全系统
21.智能玩具
22.用超声波测量江河水位
23.交流电监测仪
24.消防系统报警监测仪
25.各类水表、电表
总之,单片机技术使用范围广,在各种仪器仪表生产单位、石油、化工,纺织、机械的加工等各个行业中都有广泛的应用.
5. 想找个单片机,价格五毛以下,最好带一路AD和一路PWM, 。谁知道用哪家的什么型号
5毛以下是的是没有的,即便是专用型的OPT,也要7毛左右,而且通常要么只带AD,要么带PWM.
我可以推荐你一款,SH88F2051:
■基于8051兼容流水指令的8位单片机
■Flash ROM:4K字节
■RAM:内部256字节,外部256字节
■片上512字节类EEPROM存贮空间
■工作电压:fOSC = 30kHz - 16.6MHz,VDD = 3.6V - 5.5V
■振荡器(代码选项):
- 晶体谐振器:32.768kHz
- 晶体谐振器:400kHz
- 16.6MHz,或陶瓷谐振器:2MHz - 16.6MHz
- 陶瓷谐振器:400kHz - 2MHz
- 内部振荡器:16.6MHz (±2%)
- 外部时钟源:30kHz - 16.6MHz
■18/14个CMOS双向I/O管脚(四种端口模式)
■3个16位定时器/计数器T0,T1,T2
■中断源:- 定时器0,1,2- 外部中断0,1,2- ADC,EUART,SCM,PWM,LPD,CMP
■1个8位PWM定时器
■1个内建模拟比较器
■1个EUART
■内建低电压检测功能(LPD)
■8通道10位模数转换器(ADC),内建比较功能
■内建低电压复位功能(LVR)(代码选项)- LVR电压1:4.3V- LVR电压2:3.7V
■CPU机器周期:1个振荡周期
■看门狗定时器(WDT)
■预热计数器
■振荡器失效检测功能(SCM)
■支持省电运作模式:- IDLE模式- 掉电模式
■低功耗
■Flash型
■封装:- SH88F2051提供DIP20/SOP20/SOP16 Pin封装
以上是参数,我经常用这款,原因是:
1 不用外部晶振,可以保密,把字磨掉,别人不容易想到是单片机
2 价格便宜
3 开发简单
这个大概的价格在 1.5--2.0之间,
同类还有 SH88F4051,和这个2051唯一的区别是ROM是8K的
6. 全世界有哪些单片机生产商急!作业!
市场主流单片机的介绍和选择指南
Motorola单片机
Motorola(现在为飞思卡尔)是世界上最大的单片机厂商。品种全、选择余地大、新产品多是其特点,在8位机方面有68HC05和升级产品68HC08,68HC05有三十多个系列,二百多个品种,产量已超过20亿片。8位增强型单片机68HC11也有三十多个品种,年产量在1亿片以上。升级产品有68HC12。16位机68HC16也有十多个品种。32位单片机的683XX系列也有几十个品种。近年来,以PowerPC、Coldfire、M.CORE 等为CPU。将DSP做为辅助模块集成的单片机也纷纷推出。目前仍是单片机的首选牌品。Motorola单片机特点之一是在同样速度下所用的时钟频率较Intel类单片机 低很多,因而使得高频噪声低,抗干扰能力强,更适合用于工控领域及恶劣的环境。Motorola 8位单片机过去的策略是以掩膜为主的,最近推出OTP计划以适应单片机发展新趋势,在32位机上,M.CORE在性能和功耗方面都胜过ARM7。
Microchip单片机
Microship单片机是市场份额增长最快的单片机。它的主要产品是16C系列8位单片机,CPU采用RISC结构,仅33条指令,运行速度快,且以低价位着称,一般单片机价格都在一美元以下。Microship单片机没有掩膜产品,全部是OTP器件,Microship强调节约成本的最优化设计,适于用量大、档次低、价格敏感的产品。
Scenix单片机
Scenix单片机I/O模块有新意,I/O模块的集成与组合技术是单片机技术不可缺少的重要方面。除传统的I/O功能模块如并行I/O、URT、SPI、I2C、A/D、PWM、PLL、DTMF等,新的I/O模块 不断出现,如USB、 CAN、J1850,最具代表性的是Motorola 32位单片机,它集成了包括各种通讯协议在内的I/O模块,而Scenix单片机在I/O模块的处理上引入了虚拟I/O的新概念。Scenix采用了RISC结构的CPU,使CPU最高工作频率达50MHz。运算速度接近50 MIPS。有了强有力的CPU,各种I/O功能便可以用软件的办法模拟。单片机的封装采用20/28引脚。公司提供各种I/O的 库函数,用于实现各种I/O模块的功能。这些用软件完成的模块包括多路UART、多路A/D、PWM、SPI、DTMF、FSK、LCD驱动等,这些都是通常用硬件实现起来也相当复杂的模块。
NEC单片机
NEC单片机自成体系,以8位单片机78K系列产量最高,也有16位、32位单片机。16位以上单片机采用内部倍频技术,以降低外时钟频率。有的单片机采用内置操作系统。NEC的销售策略着重于服务大客户,并投入相当大的技术力量帮助大客户开发产品。
东芝单片机
东芝单片机的特点是从4位机到64位机门类齐全。4位机在家电领域仍有较大的市场。8位机主要有870系列、90系列等,该类单片机允许使用慢模式,采用32K时钟时功耗降至10μA数量级。CPU内部多组寄存器的使用,使得中断响应与处理更加快捷。东芝的32位单片机采用MIPS 3000A RISC的CPU 结构,面向VCD、数字相机、图象处理等市场。
富士通单片机
富士通也有8位、16位和32位单片机,但8位机使用的是16位机的CPU内核。也就是说8位机与16机所用的指令相同,使得开发比较容易。8位单片机有着名的MB8900系列,16位机有MB90系列。富士通公司注重于服务大公司、大客户,帮助大客户开发产品。
Epson单片机
Epson公司以擅长制造液晶显示器着称,故Epson单片机主要为该公司生产的LCD配套。其单片机的特点是LCD驱动部分做得特别好。在低电压、低功耗方面也很有特点。目前0.9V供电的单片机已经上市,不久的将来,LCD显示的手表类单片机将使用0.5V供电。
8051类单片机
最早由Intel公司推出的8051/31类单片机也是世界上用量最大的几种单片机之一。由于Intel公司在嵌入式应用方面将重点放在186、386、奔腾等与PC类兼容的高档芯片的开发上,8051类单片机主要由Philips、三星、华邦等公司接产。这些公司都在保持与8051单片机兼容的基础上改善了8051许多特性(如时序特性)。提高了速度、降低了时钟频率,放宽了电源电压的动态范围,降低了产品价格。
Zilog单片机
Z8单片机是Zilog公司的产品,采用多累加器结构,有较强的中断处理能力。产品为OTP型,Z8单片机的开发工具可称价廉物美。Z8单片机以低价位的优势面向低端应用,以18引脚封装为主,ROM为0.5~2K。最近Zilog公司又推出了Z86系列单片机,该系列内部可集成廉价的DSP单元。
NS单片机
COP8单片机是美国国家半导体公司的产品,该公司以生产先进的模拟电路着称。能生产高水平的数字模拟混合电路。COP8单片机片内集成了16位A/D,这是单片机中不多见的。COP8单片机内部使用了抗EMI电路,在看门狗电路以及STOP方式下单片机的唤醒方式上都有独到之处。此外,COP8的程序加密控制也做得比较好。
三星单片机
三星单片机有KS51和KS57系列4位单片机,KS86和KS88系列8位单片机,KS17系列16位单片机和KS32、32位单片机。三星单片机为OTP型1SP在片编程功能。三星公司以生产存储器芯片着称,在存储器市场供大于求的形势下,涉足参与单片机的竞争。三星公司在单片机技术上以引进消化发达国家的技术、生产与之兼容的产品,然后以价格优势取胜。例如在4位机上采用NEC的技术,8位机上引进Zilog公司Z8的技术,在32位机上购买ARM7内核,还有DEC的技术、东芝的技术等。其单片机裸片的价格相当有竞争力。
华邦单片机
华邦单片机属8051类单片机,它们的W78系列与标准的8051兼容,W77系列位增强型51系列,对8051的时序作了改进。同样时钟频率下速度提高2.5倍,FLASH容量从4K到64K,有ISP功能。在4位单片机方面华邦有921系列和带LCD驱动的741系列。在32K机方面,华邦使用惠普公司PA-RISC单片机技术,生产低位的32位RISC单片机。
7. 哪种单片机的性价比高
性价比最高的个人认为是stm32,意法半导体出品,详细参数性能可网络,用的是M3内核,103系列的单芯片可能也就十块左右,往上可能就是十几块钱。在2017年初的一个统计显示,工程师最喜欢用stm32做东西,这芯片也是比较受欢迎的。而且自带ADC,中断多,有很多下面说的51单片机没有的东西。而且官方库也很好学。
便宜的就是STC的51 12 15单片机,价格便宜,性能比较低,发展时间较长,资料齐全。如果单纯做控制电路,可以考虑用STC的芯片。12系列价格一块也就6块左右。
还有跟51差不多的arino,那个就是简单易学,一般自己做DIY什么的用
8. 急求AT89S52芯片简介 要做论文的那种
AT89S52是一种低功耗、高性能的CMOS工艺的8位单片机。它带有8KB的可在线编程的 Flash 存储器,该单片机采用了ATMEL公司的高密度、非易失性存储器技术,与工业上标准型80C51单片机的指令系统及引脚完全兼容;片内的Flash 存储器可在线重新编程,或使用通用的非易失性存储器编程器;通用的8位CPU与在线可编程Flash集成在一块芯片上,从而使AT89S52功能更加完善,应用更加灵活;具有较高的性能价格比,使其在嵌入式控制系统中有着广泛的应用前景。
AT89S52的引脚排列图及其功能
AT89S52单片机为40引脚芯片如图5-1所示,具有PDIP,PLCC和TQFP3钟封装形式。
各引脚的功能如下:
● P0口——8位、开漏极、双向I/O口。
当用做通用I/O口时,每个引脚可驱动8个TTL负载;当用做输入时,每个端口首先置1。
P0口也可用做访问片外数据存储器和程序存储器时的低8位地址/数据总线的复用口。这种情况下,P0口内含上拉电阻。
在Flash编程时,P0口输入代码数据;在Flash校验时,P0口输出代码数据。在进行编程校验时,需外接10KΩ的上拉电阻。
●P1口——8位、双向I/O口,内含上拉电阻。
P1口为用户使用的通用I/O口,每个引脚可驱动4个TTL负载。当用做输入时,每个端口首先置1。
P1.0和P1.1引脚也用做定时器2的外部计数输入(P1.0/T2)和触发器输入(P1.1/T2DX)。
在编程和校验期间,P1口可输入低字节地址。
● P2口——8位、双向I/O口,内部具有上拉电阻。
P2口可用做通用I/O,可以驱动4个TTL负载。对P2口各位写入1,可作为输入。每个引脚由外部负载拉为低电平时,经由内部上拉电阻向外输出电流。
在访问16位地址的外部程序存储器和数据存储器时,P2口提供高8位地址。用MOVX @DPTR类指令访问外部数据存储器时,P2口为高8位地址(即PCH);用MOVX @R0和MOVX @R1类指令访问外部数据存储器时,P2口上的内容是SFR P2的内容。
在编程和校验时,P2口接收地址线的高位和一些控制信号。
P3口——8位、双向I/O口,内部含有上拉电阻。
● P3口可用做通用I/O口,可驱动4个TTL负载。当用做输入熟,要先将P3口各位置如外部负载将P3口拉低,则经过上拉电阻向外输出电流。
在编程和校验时,P3口接收某些控制信号。
● ——地址锁存允许/编程脉冲输入。
● ——外部程序存储器读选通,低电平有效。
● ——片外程序存储器访问允许。
● XTAL1和XTAL2——XTAL1是片内振荡器反相放大器和时钟发生器的输入端,XTAL2是片内振荡器反相放大器的输出端。
9. 关于单片机的种类问题
单片机的分类Ⅰ 按生产厂家分
美国的英特尔(Intel) 公司、摩托罗拉(Motorola)公司、国家办导体(NS) 公司、Atmel公司、微芯片(Microchip) 公司、洛克威尔(Rockwell)公司、莫斯特克公司(Mostek)、齐洛格(Zilog)公司、仙童(Fairchid)公司、德州仪器(TI)公司等等。日本的电气(NS)公司、东芝(Toshiba)公司、富士通(Fujitsu)公司、松下公司、日立(Hitachi)公司、日电(NEC)公司、夏普公司等等。荷兰的飞利浦(Philips)公司。德国的西门子(Siemens)公司等等。
Ⅱ 按字长分(1)4-BIT 单片机
4 位单片机的控制功能较弱,CPU 一次只能处理4 位二进制数。这类单片机常用于计算器、各种形态的智能单元以及作为家用电器中的控制器。典型产品有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 华邦公司的W741系列的4位单片机带液晶驱动,在线烧录,保密性高,低操作电压(1.2V~1.8V)。
② 东芝单片机的4位机在家电领域有很大市场。
(2)8-BIT 单片机
8 位单片机 8 位单片机的控制功能较强,品种最为齐全。和4 位单片机相比,它不仅具有较大的存储容量和寻址范围,而且中断源、并行I/O 接口和定时器/计数器个数都有了不同程度的增加,并集成有全双工串行通信接口。在指令系统方面,普遍增设了乘除指令和比较指令。特别是8 位机中的高性能增强型单片机,除片内增加了A/D 和D/A 转换器外,还集成有定时器捕捉/比较寄存器、监视定时器(Watchdog)、总线控制部件和晶体振荡电路等。这类单片机由于其片内资源丰富和功能强大,主要在工业控制、智能仪表、家用电器和办公自动化系统中应用。代表产品有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、荷兰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系列单片机
8031/8051/8751是Intel公司早期的产品。应用的早,影响很大,已成为世界上的工业标准。后来很多芯片厂商以各种方式与Intel公司合作,也推出了同类型的单片机,如同一种单片机的多个版本一样,虽都在不断的改变制造工艺,但内核却一样,也就是说这类单片机指令系统完全兼容,绝大多数管脚也兼容;在使用上基本可以直接互换。人们统称这些与8051内核相同的单片机为“51系列单片机”。
8031片内不带程序存储器ROM,使用时用户需外接程序存储器和一片逻辑电路373,外接的程序存储器多为EPROM的2764系列。用户若想对写入到EPROM中的程序进行修改,必须先用一种特殊的紫外线灯将其照射擦除,之后再可写入。写入到外接程序存储器的程序代码没有什么保密性可言。
8051片内有4k ROM,无须外接外存储器和373,更能体现“单片”的简练。但是所编的程序无法写入到其ROM中,只有将程序交芯片厂代为写入,并是一次性的,不能改写其内容。
8751与8051基本一样,但8751片内有4k的EPROM,用户可以将自己编写的程序写入单片机的EPROM中进行现场实验与应用,EPROM的改写同样需要用紫外线灯照射一定时间擦除后再写入。
在众多的51系列单片机中,要算 ATMEL 公司的AT89C51、AT89S52更实用,因他不但和8051指令、管脚完全兼容,而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的,这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写,一般专为 ATMEL AT89xx 做的编程器均带有这些功能。显而易见,这种单片机对开发设备的要求很低,开发时间也大大缩短。写入单片机内的程序还可以进行加密,这又很好地保护了你的劳动成果。而且,AT89C51、AT89S51目前的售价比8031还低,市场供应也很充足。
AT89S51、52是2003年ATMEL推出的新型品种,除了完全兼容8051外,还多了ISP编程和看门狗功能。
ATMEL公司的51系列还有AT89C2051、AT89C1051等品种,这些芯片是在AT89C51的基础上将一些功能精简掉后形成的精简版。AT89C2051取掉了P0口和P2口,内部的程序FLASH存储器也小到2K,封装形式也由51的P40脚改为20脚,相应的价格也低一些,特别适合在一些智能玩具,手持仪器等程序不大的电路环境下应用;AT89C1051在2051的基础上,再次精简掉了串口功能等,程序存储器再次减小到1k,当然价格也更低。
51 单片机目前已有多种型号,市场上目前供货比较足的芯片还要算ATMEL 的51、52 芯片, HYUNDAI 的GMS97 系列,WINBOND 的78e52,78e58,77e58 等。
GMS97 系列是一次性烧写,一般只有大量生产的人才买。at89c51,52 因可以很容易地解密,一般人们只用它来做实验,或者用在一些即使解了密也无关紧要的场合。89c2051 只有20 腿,体积小巧,在一些简单应用和体积有限的场合得到广泛应用。
2)PIC系列单片机
由美国Microchip公司推出的PIC单片机系列产品,首先采用了RISC结构的嵌入式微控制器,其高速度、低电压、低功耗、大电流LCD驱动能力和低价位OTP技术等都体现出单片机产业的新趋势。
现在PIC系列单片机在世界单片机市场的份额排名中已逐年升位,尤其在8位单片机市场,据称已从1990年的第20位上升到目前的第二位。PIC单片机从覆盖市场出发,已有三种(又称三层次)系列多种型号的产品问世,所以在全球都可以看到PIC单片机从电脑的外设、家电控制、电讯通信、智能仪器、汽车电子到金融电子各个领域的广泛应用。现今的PIC单片机已经是世界上最有影响力的嵌入式微控制器之一。
① PIC 8位单片机的分类
PIC 8位单片机产品共有三个系列,即基本级、中级和高级。
a基本级系列该级产品的特点是低价位,如PIC16C5X,适用于各种对成本要求严格的家电产品选用。又如PIC12C5XX是世界第一个8脚的低价位单片机,因其体积很小,完全可以应用在以前不能使用单片机的家电产品的空间。
b中级系列该级产品是PIC最丰富的品种系列。它是在基本级产品上进行了改进,并保持了很高的兼容性。外部结构也是多种的,从8引脚到68引脚的各种封装,如PIC12C6XX。该级产品其性能很高,如内部带有A/D变换器、E2PROM数据存储器、比较器输出、PWM输出、I2C和SPI等接口。PIC中级系列产品适用于各种高、中和低档的电子产品的设计中。
c高级系列该系列产品如PIC17CXX,其特点是速度快,所以适用于高速数字运算的应用场合中,加之它具备一个指令周期内(160ns)可以完成8×8(位)二进制乘法运算能力,所以可取代某些DSP产品。再有PIC17CXX具有丰富的I/O控制功能,并可外接扩展EPROM和RAM,使它成为目前8位单片机中性能最高的机种之一。所以很适用于高、中档的电子设备中使用。
上述的三层次(级)的PIC 8位单片机还具有很高的代码兼容性,用户很容易将代码从某型号转换到另一个型号中。PIC 8位单片机具有指令少、执行速度快等优点,其主要原因是PIC系列单片机在结构上与其它单片机不同。该系列单片机引入了原用于小型计算机的双总线和两级指令流水结构。这种结构与一般采用CISC(复杂指令集计算机)的单片机在结构上是有不同的。
双总线结构
具有CISC结构的单片机均在同一存储空间取指令和数据,片内只有一种总线。这种总线既要传送指令又要传送数据(如图1-a所示)。因此,它不可能同时对程序存储器和数据存储器进行访问。因与CPU直接相连的总线只有一种,要求数据和指令同时通过,显然“乱套”,这正如一个“瓶颈”,瓶内的数据和指令要一起倒出来,往往就被瓶颈卡住了。所以具有这种结构的单片机,只能先取出指令,再执行指令(在此过程中往往要取数),然后,待这条指令执行完毕,再取出另一条指令,继续执行下一条。这种结构通常称为冯•诺依曼结构,又称普林斯顿结构。
在这里PIC系列单片机采用了一种双总线结构,即所谓哈佛结构。这种结构有两种总线,即程序总线和数据总线。这两种总线可以采用不同的字长,如PIC系列单片机是八位机,所以其数据总线当然是八位。但低档、中档和高档的PIC系列机分别有12位、14位和16位的指令总线。这样,取指令时则经指令总线,取数据时则经数据总线,互不冲突。
② 两级指令流水线结构
由于PIC系列单片机采用了指令空间和数据空间分开的哈佛结构,用了两种位数不同的总线。因此,取指令和取数据有可能同时交叠进行,所以在PIC系列微控制器中取指令和执行指令就采用指令流水线结构。当第一条指令被取出后,随即进入执行阶段,这时可能会从某寄存器取数而送至另一寄存器,或从一端口向寄存器传送数等,但数据不会流经程序总线,而只是在数据总线中流动,因此,在这段时间内,程序总线有空,可以同时取出第二条指令。当第一条指令执行完毕,就可执行第二条指令,同时取出第3条指令,……如此等等。这样,除了第一条指令的取出,其余各条指令的执行和下一条指令的取出是同时进行的,使得在每个时钟周期可以获得最高效率。
在大多数微控制器中,取指令和指令执行都是顺序进行的,但在PIC单片机指令流水线结构中,取指令和执行指令在时间上是相互重叠的,所以PIC系列单片机才可能实现单周期指令。
只有涉及到改变程序计数器PC值的程序分支指令(例如GOTO、CALL)等才需要两个周期。
此外,PIC的结构特点还体现在寄存器组上,如寄存器I/O口、定时器和程序寄存器等都是采用了RAM结构形式,而且都只需要一个周期就可以完成访问和操作。而其它单片机常需要两个或两个以上的周期才能改变寄存器的内容。上述各项,就是PIC系列单片机能做到指令总数少,且大都为单周期指令的重要原因。
3)AVR系列单片机
AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC(Reced Instruction Set CPU) 精简指令集高速8位单片机。AVR的单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。
①AVR单片机的优势及特点
a AVR单片机易于入手、便于升级、费用低廉。 单片机初学者只需一条ISP下载线,把编辑、调试通过的软件程序直接在线写入AVR单片机,即可以开发AVR单片机系列中的各种封装的器件。AVR单片机因此在业界号称“一线打天下”。 AVR程序写入是直接在电路板上进行程序修改、烧录等操作,这样便于产品升级。AVR单片机可使用ISP在线下载编程方式(即把PC机上编译好的程序写到单片机的程序存储器中),不需购买仿真器、编程器、擦抹器和芯片适配器等,即可进行所有AVR单片机的开发应用,这可节省很多开发费用。程序存储器擦写可达10000次以上,不会产生报废品。
b高速、低耗、保密。首先,AVR单片机是高速嵌入式单片机: AVR单片机具有预取指令功能,即在执行一条指令时,预先把下一条指令取进来,使得指令可以在一个时钟周期内执行。多累加器型,数据处理速度快。AVR单片机具有32个通用工作寄存器,相当于有32条立交桥,可以快速通行。中断响应速度快。AVR单片机有多个固定中断向量入口地址,可快速响应中断。AVR单片机耗能低。对于典型功耗情况,WDT关闭时为100nA,更适用于电池供电的应用设备。有的器件最低1.8 V即可工作。AVR单片机保密性能好。它具有不可破解的位加密锁Lock Bit技术,保密位单元深藏于芯片内部,无法用电子显微镜看到。
c I/O口功能强,具有A/D转换等电路。AVR单片机的I/O口是真正的I/O口,能正确反映I/O口输入/输出的真实情况。工业级产品,具有大电流(灌电流)10mA~40mA,可直接驱动可控硅SSR或继电器,节省了外围驱动器件。AVR单片机内带模拟比较器,I/O口可用作A/D转换,可组成廉价的A/D转换器。ATmega48/8/16等器件具有8路10位A/D。部分AVR单片机可组成零外设元件单片机系统,使该类单片机无外加元器件即可工作,简单方便,成本又低。AVR单片机可重设启动复位,以提高单片机工作的可靠性。有看门狗定时器实行安全保护,可防止程序走乱(飞),提高了产品的抗干扰能力。
d 有功能强大的定时器/计数器及通讯接口。定时/计数器T/C有8位和16位,可用作比较器。计数器外部中断和PWM(也可用作D/A)用于控制输出,某些型号的AVR单片机有3~4个PWM,是作电机无级调速的理想器件。AVR单片机有串行异步通讯UART接口,不占用定时器和SPI同步传输功能,因其具有高速特性,故可以工作在一般标准整数频率下,而波特率可达576K。
②AVR 8-Bit MCU的最大特点
与其它8-Bit MCU相比,AVR 8-Bit MCU最大的特点是:
• 哈佛结构,具备1MIPS / MHz的高速运行处理能力;
• 超功能精简指令集(RISC),具有32个通用工作寄存器,克服了如8051 MCU采用单一ACC进行处理造成的瓶颈现象;
• 快速的存取寄存器组、单周期指令系统,大大优化了目标代码的大小、执行效率,部分型号FLASH非常大,特别适用于使用高级语言进行开发;
• 作输出时与PIC的HI/LOW相同,可输出40mA(单一输出),作输入时可设置为三态高阻抗输入或带上拉电阻输入,具备10mA-20mA灌电流的能力;
• 片内集成多种频率的RC振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能,外围电路更加简单,系统更加稳定可靠;
• 大部分AVR片上资源丰富:带E2PROM,PWM,RTC,SPI,UART,TWI,ISP,AD,Analog Comparator,WDT等;
• 大部分AVR除了有ISP功能外,还有IAP功能,方便升级或销毁应用程序。
(3)16-BIT 单片机
16 位单片机是在1983 年以后发展起来的。这类单片机的特点是:CPU是16 位的,运算速度普遍高于8 位机,有的单片机的寻址能力高达1MB,片内含有A/D 和D/A转换电路,支持高级语言。这类单片机主要用于过程控制、智能仪表、家用电器以及作为计算机外部设备的控制器等。典型产品有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系列最为突出。它采用了精简指令集( RISC )结构,具有丰富的寻址方式( 7 种源操作数寻址、 4 种目的操作数寻址)、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令;大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算;还有高效的查表处理指令;有较高的处理速度,在 8MHz 晶体驱动下指令周期为 125 ns 。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。
在运算速度方面, MSP430 系列单片机能在 8MHz 晶体的驱动下,实现 125ns 的指令周期。 16 位的数据宽度、 125ns 的指令周期以及多功能的硬件乘法器(能实现乘加)相配合,能实现数字信号处理的某些算法(如 FFT 等)。
MSP430 系列单片机的中断源较多,并且可以任意嵌套,使用时灵活方便。当系统处于省电的备用状态时,用中断请求将它唤醒只用 6us 。
超低功耗 MSP430 单片机之所以有超低的功耗,是因为其在降低芯片的电源电压及灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。
首先, MSP430 系列单片机的电源电压采用的是 1.8~3.6V 电压。因而可使其在 1MHz 的时钟条件下运行时, 芯片的电流会在 200~400uA 左右,时钟关断模式的最低功耗只有 0.1uA 。
其次,独特的时钟系统设计。在 MSP430 系列中有两个不同的系统时钟系统:基本时钟系统和锁频环( FLL 和 FLL+ )时钟系统或 DCO 数字振荡器时钟系统。有的使用一个晶体振荡器( 32768Hz ) , 有的使用两个晶体振荡器)。由系统时钟系统产生 CPU 和各功能所需的时钟。并且这些时钟可以在指令的控制下,打开和关闭,从而实现对总体功耗的控制。
由于系统运行时打开的功能模块不同,即采用不同的工作模式,芯片的功耗有着显着的不同。在系统中共有一种活动模式( AM )和五种低功耗模式( LPM0~LPM4 )。在等待方式下,耗电为 0.7uA ,在节电方式下,最低可达 0.1uA 。
系统工作稳定 上电复位后,首先由 DCOCLK 启动 CPU ,以保证程序从正确的位置开始执行,保证晶体振荡器有足够的起振及稳定时间。然后软件可设置适当的寄存器的控制位来确定最后的系统时钟频率。如果晶体振荡器在用做 CPU 时钟 MCLK 时发生故障, DCO 会自动启动,以保证系统正常工作;如果程序跑飞,可用看门狗将其复位。
丰富的片上外围模块 MSP430 系列单片机的各成员都集成了较丰富的片内外设。它们分别是看门狗( WDT )、模拟比较器 A 、定时器 A ( Timer_A )、定时器 B ( Timer_B )、串口 0 、 1 ( USART0 、 1 )、硬件乘法器、液晶驱动器、 10 位 /12 位 ADC 、 I 2 C 总线直接数据存取( DMA )、端口 O ( P0 )、端口 1~6 ( P1~P6 )、基本定时器( Basic Timer )等的一些外围模块的不同组合。其中,看门狗可以使程序失控时迅速复位;模拟比较器进行模拟电压的比较,配合定时器,可设计出 A/D 转换器; 16 位定时器( Timer_A 和 Timer_B )具有捕获 / 比较功能,大量的捕获 / 比较寄存器,可用于事件计数、时序发生、 PWM 等;有的器件更具有可实现异步、同步及多址访问串行通信接口可方便的实现多机通信等应用;具有较多的 I/O 端口,最多达 6*8 条 I/O 口线; P0 、 P1 、 P2 端口能够接收外部上升沿或下降沿的中断输入; 12/14 位硬件 A/D 转换器有较高的转换速率,最高可达 200kbps ,能够满足大多数数据采集应用;能直接驱动液晶多达 160 段;实现两路的 12 位 D/A 转换;硬件 I 2 C 串行总线接口实现存储器串行扩展;以及为了增加数据传输速度,而采用直接数据传输( DMA )模块。 MSP430 系列单片机的这些片内外设为系统的单片解决方案提供了极大的方便。
方便高效的开发环境 目前 MSP430 系列有 OPT 型、 FLASH 型和 ROM 型三种类型的器件,这些器件的开发手段不同。对于 OPT 型和 ROM 型的器件是使用仿真器开发成功之后在烧写或掩膜芯片;对于 FLASH 型则有十分方便的开发调试环境,因为器件片内有 JTAG 调试接口,还有可电擦写的 FLASH 存储器,因此采用先下载程序到 FLASH 内,再在器件内通过软件控制程序的运行,由 JTAG 接口读取片内信息供设计者调试使用的方法进行开发。这种方式只需要一台 PC 机和一个 JTAG 调试器,而不需要仿真器和编程器。开发语言有汇编语言和 C 语言。
MSP430 单片机目前主要以 FLASH 型为主。
(4)32-BIT 单片机
32 位单片机的字长为32 位,是单片机的顶级产品,具有极高的运算速度。近年来,随着家用电子系统的新发展,32 位单片机的市场前景看好。
继16 位单片机出现后不久,几大公司先后推出了代表当前最高性能和技术水平的32 位单片微机系列。32 位单片机具有极高的集成度,内部采用新颖的RISC(精简指令系统计算机)结构,CPU 可与其他微控制器兼容,主频频率可达33MHz 以上,指令系统进一步优化,运算速度可动态改变,设有高级语言编译器,具有性能强大的中断控制系统、定时/事件控制系统、同步/异步通信控制系统。代表产品有Intel 公司的MCS-80960 系列、Motorola 公司的M68300 系列、Hitachi 公司的Super H(简称SH)系列等等。
这类单片机主要应用于汽车、航空航天、高级机器人、军事装备等方面。它代表着单片机发展中的高、新技术水平。
ARM在32位MCU中的主流地位是毫无疑问的。ARM公司于1991年成立于英国剑桥,主要出售芯片设计技术的授权。目前,采用ARM技术智能财产(IP)核心的处理器,即我们通常所说的ARM处理器,已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场,基于ARM技术的处理器应用约占据了32位RISC微处理器75%以上的市场,ARM技术不止逐步渗入到我们生活的各个方面,我们甚至可以说,ARM于人类的生活环境中,已经是不可或缺的一环。
目前市面上常见的ARM处理器架构,可分为ARM7、ARM9以及ARM11,新推出的Cortex系列尚在进行开发验证,市面上还未有相关产品推出。ARM也是嵌入式处理器中首先推出多核心架构的厂商。
ARM首个多核心架构为ARM11 MPCore,架构于原先的ARM11处理器核心之上。ARM11核心是发布于2002年10月份,为了进一步提升效能,其管线长度扩展到8阶,处理单元则增加为预取、译码、发送、转换/MAC1、执行/MAC2、内存存取/MAC3和写入等八个单元,体系上属于ARM V6指令集架构。ARM11采用当时最先进的0.13μm制造制程,运行频率最高可达500到700MHz。如果采用90nm制程,ARM11核心的工作频率能够轻松达到1GHz以上—对于嵌入式处理器来说,这显然是个相当惊人的程度,不过显然1GHz在ARM11体系中不算是个均衡的设定,因此几乎没有厂商推出达到1GHz的ARM11架构处理器。
ARM11的逻辑核心也经过大量的改进,其中最重要的当属“静/动态组合转换的预测功能”。ARM11的执行单元包含一个64位、4种状态的地址转换缓冲,它主要用来储存最近使用过的转换地址。当采用动态转换预测机制而无法在寻址缓冲内找到正确的地址时,静态转换预测功能就会立刻接替它的位置。在实际测试中,单纯采用动态预测的准确率为88%,单纯采用静态预测机制的准确率只有77%,而ARM11的静/动态预测组合机制可实现92%的高准确率。针对高时脉速度带来功耗增加的问题,ARM11采用一项名为“IEM(Intelligent Energy Manager)”的智能电源管理技术,该技术可根据任务负荷情况动态调节处理器的电压,进而有效降低自身的功耗。这一系列改进让ARM11的功耗效能比得以继续提高,平均每MHz只需消耗0.6mW(有快取时为0.8mW)的电力,处理器的最高效能可达到660 Dhrystone MIPS,远超过上一代产品。
Ⅲ 按制造工艺分
① HMOS 工艺 高密度短沟道MOS 工艺,具有高速度、高密度的特点。
② CHMOS(或HCMOS)工艺 互补的金属氧化物的HMOS 工艺,是CMOS 和HMOS 的结合,具有高密度、高速度、低功耗的特点。Intel 公司产品型号中若带有字母“C” ,Motorola 公司产品型号中若带有字母“HC”或“L” ,通常为CHMOS 工艺。