單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī),是典型的嵌入式微控制器,它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備構(gòu)成,相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī),和計(jì)算機(jī)相比,單片機(jī)缺少了外圍設(shè)備等。 概括的講:一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件,它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。 由于單片機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,單片機(jī)由僅有CPU的專用處理器芯片發(fā)展而來(lái)。最早的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中,使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小,更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。 常見(jiàn)單片機(jī)芯片分析 ● HT:工具好用.DEMO難搞。成本中等。 ● PIC:工具難用,DEMO易搞。成本偏高。 ● FREESCALE:工具難用,DEMO易搞。成本偏高。 ● STC/51:工具好用,DEMO易搞。成本偏低。 ● AVR:工具好用,DEMO易搞。成本中等。 ● MSP430:工具非常好用,DEMO易搞。成本偏高。 ● EMC:工具好用,DEMO難搞。成本偏低。 ● SUNPLUS:工具難用,DEMO難搞。成本偏低。 ● TENX:工具難用,DEMO難搞。成本偏低。 ● OKI:工具難用,DEMO難搞。成本偏低。 ● EPSON:工具難用,DEMO易搞。成本偏低。 ● PHILIPS:工具好用,DEMO易搞。成本偏高。 ● WINBOND:工具好用,DEMO易搞。成本中等。 國(guó)內(nèi)幾種常用的單片機(jī)芯片做個(gè)簡(jiǎn)介: PIC單片機(jī): 是MICROCHIP公司的產(chǎn)品,其突出的特點(diǎn)是體積小,功耗低,精簡(jiǎn)指令集,抗干擾性好,可靠性高,有較強(qiáng)的模擬接口,代碼保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存儲(chǔ)器的芯片。 EMC單片機(jī): 是臺(tái)灣義隆公司的產(chǎn)品,有很大一部分與PIC 8位單片機(jī)兼容,且相兼容產(chǎn)品的資源相對(duì)比PIC的多,價(jià)格便宜,有很多系列可選,但抗干擾較差。 ATMEL單片機(jī)(51單片機(jī)): ATMEl公司的8位單片機(jī)有AT89、AT90兩個(gè)系列,AT89系列是8位Flash單片機(jī),與8051系列單片機(jī)相兼容,靜態(tài)時(shí)鐘模式;AT90系列單片機(jī)是增強(qiáng)RISC結(jié)構(gòu)、全靜態(tài)工作方式、內(nèi)載在線可編程Flash的單片機(jī),也叫AVR單片機(jī)。 PHLIPIS 51PLC系列單片機(jī)(51單片機(jī)): PHILIPS公司的單片機(jī)是基于80C51內(nèi)核的單片機(jī),嵌入了掉電檢測(cè)、模擬以及片內(nèi)RC振蕩器等功能,這使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的應(yīng)用設(shè)計(jì)中可以滿足多方面的性能要求。 HOLTEK單片機(jī): 臺(tái)灣盛揚(yáng)半導(dǎo)體的單片機(jī),價(jià)格便宜,種類較多,但抗干擾較差,適用于消費(fèi)類產(chǎn)品。 TI公司單片機(jī)(51單片機(jī)): 德州儀器提供了TMS370和MSP430兩大系列通用單片機(jī).TMS370系列單片機(jī)是8位CMOS單片機(jī),具有多種存儲(chǔ)模式、多種外圍接口模式,適用于復(fù)雜的實(shí)時(shí)控制場(chǎng)合;MSP430系列單片機(jī)是一種超低功耗、功能集成度較高的16位低功耗單片機(jī),特別適用于要求功耗低的場(chǎng)合 國(guó)際電子公司的單片機(jī)芯片產(chǎn)品: (按照公司進(jìn)行說(shuō)明,讀者可以和樓2的內(nèi)容比較著閱讀,不太好合在一起寫(xiě),分開(kāi)著寫(xiě)了) 1. MOTOROLA單片機(jī) MOTOROLA是世界上最大的單片機(jī)廠商。品種全、選擇余地大、新產(chǎn)品多是其特點(diǎn),在8位機(jī)方面有68HC05和生級(jí)產(chǎn)品68HC08,68HC05有30多個(gè)系列,200多個(gè)品種,產(chǎn)量已超過(guò)20億片。8位增強(qiáng)型單片機(jī)68HC11也有30多個(gè)品種,年產(chǎn)量在1億片以上。生級(jí)產(chǎn)品有68HC12。16位機(jī)68HC16也有十多個(gè)品種。32位單片機(jī)的683XX系列也有幾十個(gè)品種。近年來(lái),以PowerPC、Coldfire、M.CORE等為CPU,將DSP未為輔助模塊集成的單片機(jī)也紛紛推出,目前仍是單片機(jī)的首選牌品。MOTOROLA單片機(jī)特點(diǎn)之一是在同樣速度下所用的時(shí)鐘頻率較Intel類單片機(jī)低得多,因而使得高頻噪聲低、抗干擾能力強(qiáng),更適合用于工控領(lǐng)域及惡劣的環(huán)境。MOTOROLA8位單片機(jī)過(guò)去的策略是以掩膜為主,最近推出OTP計(jì)劃以適應(yīng)單片機(jī)發(fā)展趨勢(shì),在32位機(jī)上,M.CORE在性能和功耗方面都勝過(guò)ARM7。 2. Microchip單片機(jī) Microchip單片機(jī)是市場(chǎng)份額增長(zhǎng)最塊的單片機(jī)。它的主要產(chǎn)品是16C系列8位單片機(jī),CPU采用RISC結(jié)構(gòu),僅33條指令,運(yùn)行速度快,且以低價(jià)位著稱,一般單片機(jī)價(jià)格都在一美元以下。Microchip單片機(jī)沒(méi)有掩膜產(chǎn)品,全都是OTP器件(近年已推出FLASH型單片機(jī)——編者注)。Microchip強(qiáng)調(diào)節(jié)約成本的最優(yōu)化設(shè)計(jì),使用量大、檔次低、價(jià)格敏感的產(chǎn)品。 3. Scenix單片機(jī) Scenix單片機(jī)的I/O模塊有新意。I/O模塊的集成與組合技術(shù)是單片機(jī)技術(shù)不可缺少的重要方面。除傳統(tǒng)的I/O功能模塊如并行I/O、URT、SPI、I2C、A/D、PWM、PLL、DTMF等,新的I/O模塊不斷出現(xiàn),如USB,CAN、J1850,最具代表性的是MOTOROLA32位單片機(jī),它集成了包括各種通信協(xié)議在內(nèi)的I/O模塊,而Scenix單片機(jī)在I/O模塊的處理上引入虛擬I/O的新概念。Scenix采用了RISC結(jié)構(gòu)的CPU,使CPU最高工作頻率達(dá)50MHz。運(yùn)算速度接近50MIPS。有了強(qiáng)有力的CPU,各種I/O功能便可以用軟件的辦法模擬。單片機(jī)的封裝采用20/28引腳。公司提供各種I/O的庫(kù)函數(shù),用于實(shí)現(xiàn)各種I/O模塊的功能。這些用軟件完成的模塊包括多路UART、多種A/D、PWM、SPI、DTMF、FSK、LCD驅(qū)動(dòng)等,這些都是通常用硬件實(shí)現(xiàn)起來(lái)也相當(dāng)復(fù)雜的模塊。 4. NEC單片機(jī) NEC單片機(jī)自成體系,以8位單片機(jī)78K系列產(chǎn)量最高,也有16位、32位單片機(jī)。16位以上單片機(jī)采用內(nèi)部倍頻技術(shù),以降低外時(shí)鐘頻率。有的單片機(jī)采用內(nèi)置操作系統(tǒng)。NEC的銷售策略著重于服務(wù)大客戶,并投入相當(dāng)大的技術(shù)力量幫助大客戶開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。 5. 東芝單片機(jī) 東芝單片機(jī)的特點(diǎn)從4位機(jī)到64位,門(mén)類齊全。4位機(jī)在家電領(lǐng)域仍有較大的市場(chǎng)。8位機(jī)主要有870系列、90系列等,該類單片機(jī)允許使用慢模式,采用32K時(shí)鐘時(shí)功耗低至10uA數(shù)量級(jí)。CPU內(nèi)部多組寄存器的使用,使得中斷響應(yīng)與處理更加快捷。東芝的32位單片機(jī)采用MIPS3000ARISC的CPU結(jié)構(gòu),面向VCD、數(shù)字相機(jī)、圖像處理等市場(chǎng)。 6. 富士通單片機(jī) 富士通也有8位、16位和32位單片機(jī),但8位機(jī)使用的是16位機(jī)的CPU內(nèi)核。也就是說(shuō)8位機(jī)與16位機(jī)所用的指令相同,使得開(kāi)發(fā)比較容易。8位單片機(jī)有著名的MB8900系列,16位機(jī)有MB90系列。富士通公司注重于服務(wù)大公司、大客戶,幫助大客戶開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。 7. Epson單片機(jī) Epson公司以擅長(zhǎng)制造液晶顯示器著稱,故Epson單片機(jī)主要為該公司生產(chǎn)的LCD配套。其單片機(jī)的特點(diǎn)是LCD驅(qū)動(dòng)部分做得特別好。在低電壓、低功耗方面也很有特點(diǎn)。目前0.9V供電的單片機(jī)已經(jīng)上市,不久的將來(lái),LCD顯示的手表類單片機(jī)將使用0.5V供電。 8.8051單片機(jī) 最早由Intel公司推出的8051/31類單片機(jī)也世界上用量最大的幾種單片機(jī)之一。由于Intel公司在嵌入式應(yīng)用方面將重點(diǎn)放在186、386、奔騰等與PC類兼容的高檔芯片的開(kāi)發(fā)上,8051類單片機(jī)主要由Philips、三星、華邦等公司接產(chǎn)。這些公司都在保持與8051單片機(jī)兼容的基礎(chǔ)上改善了8051許多特點(diǎn)(如時(shí)序特性)。提高了速度、降低了時(shí)鐘頻率,放寬了電源電壓的動(dòng)態(tài)范圍,降低了產(chǎn)品的價(jià)格。 9. Zilog單片機(jī) Z8單片機(jī)是Zilog公司的產(chǎn)品,采用多累加器結(jié)構(gòu),有較強(qiáng)的中斷處理能力。產(chǎn)品為OTP型,Z8單片機(jī)的開(kāi)發(fā)工具可秤價(jià)廉物美。Z8單片機(jī)以低價(jià)位的優(yōu)勢(shì)面向低端應(yīng)用,以18引腳封裝為主,ROM為0.5-2k。最近Zilog公司又推出了Z86系列單片機(jī),該系列內(nèi)部可集成廉價(jià)的DSP單元。 10. NS單片機(jī) COP8單片機(jī)是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的產(chǎn)品,該公司以生產(chǎn)先進(jìn)的模擬電路著稱,能生產(chǎn)高水平的數(shù)字模擬混合電路。COP8單片機(jī)片內(nèi)集成了16位A/D,這是單片機(jī)中不多見(jiàn)的。COP8單片機(jī)內(nèi)部使用了抗EMI電路,在看門(mén)狗電路以及STOP方式下單片機(jī)的喚醒方式上都有獨(dú)到之處。此外,COP8的程序加密控制也做得特別好。 11. 三星單片機(jī) 三星單片機(jī)有KS51和KS57系列4位單片機(jī),KS86和KS88系列8位單片機(jī),KS17系列16位單片機(jī)和KS32系列32位單片機(jī)。三星單片機(jī)為OTP型ISP在片編程功能。三星公司以生產(chǎn)存儲(chǔ)器芯片著稱,在存儲(chǔ)器的市場(chǎng)供大于求的形式下,涉足參與單片機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)。三星公司在單片機(jī)技術(shù)上引進(jìn)消化發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù),生產(chǎn)與之兼容的產(chǎn)品,然后以價(jià)格優(yōu)勢(shì)取勝。例如在4位機(jī)上采用NEC的技術(shù),8位機(jī)上引進(jìn)Zilog公司Z8的技術(shù),在32位機(jī)上購(gòu)買(mǎi)了ARM7內(nèi)核,還有DEC的技術(shù)、東芝的技術(shù)等。其單片機(jī)裸片的價(jià)格相當(dāng)有競(jìng)爭(zhēng)力。 12. 華邦單片機(jī) 華邦單片機(jī)屬8051類單片機(jī),它們的W78系列與標(biāo)準(zhǔn)的8051兼容,W77系列位增強(qiáng)型51系列,對(duì)8051的時(shí)序作了改進(jìn)。同樣時(shí)鐘頻率下速度提高了2.5倍,F(xiàn)LASH容量從4k到64k,有ISP功能。在4位單片機(jī)方面華邦有921系列帶LCD驅(qū)動(dòng)的741系列。在32位機(jī)方面,華邦使用了惠普公司PA-RISC單片機(jī)技術(shù),生產(chǎn)低位的32位RISC單片機(jī)。 PS本文參考自玩轉(zhuǎn)單片機(jī) |
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