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文档简介
单片机应用技术课程知识导学单片机的种类及选择
单片机的种类及选择单片机种类繁多,一般常用的有以下几种:(1)8051单片机最早由Intel公司推出的8051/31类单片机是世界上用量最大的几种单片机之一。出于lntel公司在嵌入式应用方面将重点放在了186、386、奔腾等与PC类兼容的高档芯片的开发上,故将80C51内核使用权以专利互换或出让给世界许多著名IC制造厂商,如Philips.NEC、Atmel、AMD、Dallas、Siemens、Fujutsu、OKI、华邦、LG等。在保持与80CS1单片机兼容的基础上,这些公司融入了自身的优势,扩展了针对不同测控对象要求的外围电路,如满足模拟量输入的AD、满足伺服驱动的PWM、满足高速输入/输出程制的HSL/HSO、满足串行扩展的总线I2C、保证程序可靠运行的WDT、引入使用方便且价康的FlashROM等,开发出了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商支持的大家族,统称为80C51系列单片机。客观事实表明,80c51单片机已成为8位单片机的主流,成了事实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68HCO5和升级产品68HC08。68HC05有30多个系列,200多个品种,产量已超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Microchip单片机以低价位著称,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了广泛的应用。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)。Microchip强调节约成本的最优化设计,生产使用量大、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FlashROM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20世纪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AVR单片机在8位微处理器市场上具有最高MIPS能力。AVR单片机在一个时钟周期内可执行复杂的指令,1MHz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单片机广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪表仪器、通讯设备、家用电器、余杭设备、等各个领域。(5)NEC单片机NEC单片机自成体系,8位单片机78KB系列产量最高,也有16位、32位单片机。16以上单片机采用内部倍频技术,以降低外部时钟频率。有时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)东芝单片机东芝有4到64位的单片机,门类齐全。4位机在家电市场仍有较大的市场。8位机主要有807系列、90系列等,该单片机允许使用慢模式,采用32KB时钟时功耗低至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的单片机采用MIPS3000ARISC的CPU结构,面向VCD、数码相机、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,它采用208脚QFP封装,使用CAN总线,可外扩总线,适用于电力及工业控制等;MB91F36GA,它采用120脚LQFP封装,使用CAN总线,具有I2C等丰富通信接口,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。(8)
LG公司生产的GMS90系列单片机LG公司生产的GMS90系列单片机与Intel
MCS-5系列Atmel
89C51/52、89C2051等单片机兼容,采用CMOS技术,具有高达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。
(9)
凌阳16位单片机
台湾凌阳科技公司2001年推出的第一代单片机,具有高速度、低价、可靠、实用、体积小、功耗低和简单易学等特点。例如,SPCEO61A型单片机内嵌32KB闪存Flash,处理速度高,尤其适用于数字语音播报和识别等应用领域,是数字语音识别与语音信号处理的理想产品,得到了广泛的应用。
凌阳SPMC75系列单片机是凌阳科技公司开发的具有自主知识产权的16位微控制器(单片机),SPMC75系列单片机集成了能产生变频电机驱动的PWM发生器、多功能捕获比较模块、BLDC电机驱动专用位置侦测接口、两相增量编码器接口等硬件模块,以及多功能I/O口、同步和异步串行、ADC、定时计数器等功能模块,利用这些硬件模块支持,SPMC75可以完成诸如家电用变频驱动器、标准工业变频驱动器、多环伺服驱动系统等复杂应用。
(10)
Scenix单片机
Scenix
公司推出的8位RISC结构SX系列单片机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
Iastruction
PerSecond),具有虚拟外设功能,采用柔性化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/0模块的功能,如多路UART(可编程全双工串行通信接口,UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)、可以实现在线系统编程。通过计算(RS232C接口,采用专用串行电缆即可目标系统进行在线实时仿真。(11)
EPSON
单片机
EPSON单片机以低电压、低功耗和内置LCD驱动器特点著名于世,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。EPSON已推出4位单片机SMC62系列、SMC63系列、SMC6O系列和8位单片机SMC88系列。
(12)
华邦单片机
华邦公司的W77/W78系列8位单片机的管脚和指令集与805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;该单片机同时增加了看门狗定时器(Watch
Dog
Timer)、6组外部中断源、2组UART、2组数据指示器(Data
Pointer)及等待状态控制引脚(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,具有低操作电压(1.2V~1.8V)。
单片机自20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,随着工艺技术的不断发展,新的单片机将会不断出现。
单片机的选择
当今单片机琳琅满目,产品性能各异。如何选择好单片机是项目开发首要解决的问题。单片机的选择可依据以下几方面。
(1)
单片机的基本参数及其内部资源:
如程序存储器容量,uo引脚数量,AD或DA通道数量及转换精度等。
(2)
单片机的增强功能:例如看门狗、RTC、EEPROM、扩展RAM、CAN总线接、
I2C接口、SPI接口等。
(3)
Flash和OTP
(一次性可编程)相比较,最好是Flash。
(4)
封装:一般来说贴片的比直插的体积小,抗干扰性强,但是价格要贵一些。
(5)
工作温度范围:工业级还是商业级,如果设计户外产品,必须选用工业级。
(6)
工作电压范围:例如电视机遥
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