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<?xml version="1.0" encoding="gb2312"?><!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"><html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"><head><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=gb2312"/><title>Re: 單片機技術(shù)的發(fā)展與單片機應(yīng)用的廣泛 turbolinux </title></head><body><center><h1>BBS 水木清華站∶精華區(qū)</h1></center><a name="top"></a>發(fā)信人: blook (想清楚要做什么，然后就去做), 信區(qū): Embedded <br />標(biāo) 題: Re: 單片機技術(shù)的發(fā)展與單片機應(yīng)用的廣泛選擇 (轉(zhuǎn)載) <br />發(fā)信站: BBS 水木清華站 (Thu Apr 12 20:44:19 2001) <br /> <br /> <br />【 在 FoolsGarden (和水木清華談戀愛) 的大作中提到: 】 <br />【 以下文字轉(zhuǎn)載自 IM 討論區(qū) 】 <br />【 原文由 hawkk 所發(fā)表 】 <br />電子技術(shù)應(yīng)用 <br />APPLICATION OF ELECTRONIC TECHNIQUE <br />1999年 第3期 No.3 1999 <br /> <br />單片機技術(shù)的發(fā)展與單片機應(yīng)用的廣泛選擇 <br /> <br />邵貝貝 <br /> <br /> 編者按:1998年12月19日,北京單片機聯(lián)誼會在北航 <br /> 出版社舉行第四次專題研討會，主題是單片機技術(shù)的發(fā)展與單片機應(yīng)用的廣泛選 <br />擇。出席會議的有各類單片機的代表、應(yīng)用專家和新聞媒體人士約40人,近20位專家發(fā)言, <br />涉及15個單片機廠商的產(chǎn)品。本文由清華大學(xué)邵貝貝教授就以上議 <br />題歸納如下,以便為用戶在單片機選型上展示更大的空間。 <br /> <br />1 單片機技術(shù)的發(fā)展特點 <br /> 自單片機出現(xiàn)至今，單片機技術(shù)已走過了近20年的發(fā)展路程。縱觀20年來單片機發(fā)展 <br />歷程可以看出，單片機技術(shù)的發(fā)展以微處理器(MPU)技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展 <br />為先導(dǎo)，以廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域拉動，表現(xiàn)出較微處理器更具個性的發(fā)展趨勢。 <br />單片機長壽命 這里所說的長壽命，一方面指用單片機開發(fā)的產(chǎn)品可以穩(wěn)定可靠地工作十 <br />年、二十年，另一方面是指與微處理器相比的長壽命。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，MPU <br />更新?lián)Q代的速度越來越快，以386、486、586為代表的MPU，很短的時間內(nèi)就被淘汰出局， <br />而傳統(tǒng)的單片機如68HC0 <br />5、8051等年齡已有15歲，產(chǎn)量仍是上升的。這一方面是由于其對相應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域的適應(yīng)性 <br />，另一方面是由于以該類CPU為核心，集成以更多I/O功能模塊的新單片機系列層出不窮。 <br />可以預(yù)見，一些成功上市的相對年輕的CPU核心，也會隨著I/O功能模塊的不斷豐富，有著 <br />相當(dāng)長的生存周期。新 <br />的CPU類型的加盟,使單片機隊伍不斷壯大,給用戶帶來了更多的選擇余地。 <br />8位、16位、32位單片機共同發(fā)展 這是當(dāng)前單片機技術(shù)發(fā)展的另一動向。長期以來，單 <br />片機技術(shù)的發(fā)展是以8位機為主的。隨著移動通訊、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等高科技產(chǎn)品 <br />進(jìn)入家庭，32位單片機應(yīng)用得到了長足發(fā)展。以Motorola <br />68K為CPU的32位單片機97年的銷售量達(dá)8千萬枚。過去認(rèn)為由于8位單片機功能越來越強， <br />32位機越來越便宜，使16位單片機生存空間有限，而16位單片機的發(fā)展無論從品種和產(chǎn)量 <br />方面，近年來都有較大幅度的增長。 <br />單片機速度越來越快 MPU發(fā)展中表現(xiàn)出來的速度越來越快是以時鐘頻率越來越高為標(biāo)志 <br />的。而單片機則有所不同，為提高單片機抗干擾能力，降低噪聲，降低時鐘頻率而不犧牲 <br />運算速度是單片機技術(shù)發(fā)展之追求。一些8051單片機兼容廠商改善了單片機的內(nèi)部時序， <br />在不提高時鐘頻率的條 <br />件下，使運算速度提高了很多，Motorola單片機則使用了瑣相環(huán)技術(shù)或內(nèi)部倍頻技術(shù)使內(nèi) <br />部總線速度大大高于時鐘產(chǎn)生器的頻率。68HC08單片機使用4.9M外部振蕩器而內(nèi)部時鐘達(dá) <br />32M，而M68K系列32位單片機使用32K的外部振蕩器頻率內(nèi)部時鐘可達(dá)16MHz以上。 <br />低電壓與低功耗 自80年代中期以來，NMOS工藝單片機逐漸被CMOS工藝代替，功耗得以大 <br />幅度下降，隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)由3μm工藝發(fā)展到1.5、1.2、0.8、0.5、0.35近而 <br />實現(xiàn)0.2μm工藝，全靜態(tài)設(shè)計使時鐘頻率從直流到數(shù)十兆任選，都使功耗不斷下降。 <br />Motorola <br />最近推出任選的M.CORE <br />可在1.8V電壓下以50M/48MIPS全速工作，功率約為20mW。幾乎所有的單片機都有Wait、 <br />Stop等省電運行方式。允許使用的電源電壓范圍也越來越寬。一般單片機都能在3到6V范 <br />圍內(nèi)工作，對電池供電的單片機不再需要對電源采取穩(wěn)壓措施。低電壓供電的單片機電源 <br />下限已由2.7V降至2.2V、1 <br />.8V。0.9V供電的單片機已經(jīng)問世。 <br />低噪聲與高可靠性技術(shù) 為提高單片機系統(tǒng)的抗電磁干擾能力，使產(chǎn)品能適應(yīng)惡劣的工作 <br />環(huán)境，滿足電磁兼容性方面更高標(biāo)準(zhǔn)的要求，各單片機商家在單片機內(nèi)部電路中采取了一 <br />些新的技術(shù)措施。如美國國家半導(dǎo)體NS的COP8單片機內(nèi)部增加了抗EMI電路，增強了“看 <br />門狗”的性能。Motorol <br />a也推出了低噪聲的LN系列單片機。 <br />OTP與掩膜 OTP是一次性寫入的單片機。過去認(rèn)為一個單片機產(chǎn)品的成熟是以投產(chǎn)掩膜型 <br />單片機為標(biāo)志的。由于掩膜需要一定的生產(chǎn)周期，而OTP型單片機價格不斷下降，使得近 <br />年來直接使用OTP完成最終產(chǎn)品制造更為流行。它較之掩膜具有生產(chǎn)周期短、風(fēng)險小的特 <br />點。近年來，OTP型單片 <br />機需量大幅度上揚，為適應(yīng)這種需求許多單片機都采用了在片編程技術(shù)(In System <br />Programming)。未編程的OTP芯片可采用裸片Bonding技術(shù)或表面貼技術(shù)，先焊在印刷板上 <br />，然后通過單片機上引出的編程線、串行數(shù)據(jù)、時鐘線等對單片機編程。解決了批量寫 <br />OTP <br />芯片時容易出現(xiàn)的芯片與寫入器接觸不好的問題。使OTP的裸片得以廣泛使用，降低了產(chǎn) <br />品的成本。編程線與I/O線共用，不增加單片機的額外引腳。而一些生產(chǎn)廠商推出的單片 <br />機不再有掩膜型，全部為有ISP功能的OTP。 <br />MTP向OTP挑戰(zhàn) MTP是可多次編程的意思。一些單片機廠商以MTP的性能、OTP的價位推出 <br />他們的單片機，如ATMEL <br />AVR單片機，片內(nèi)采用FLASH，可多次編程。華邦公司生產(chǎn)的與8051兼容的單片機也采用了 <br />MTP性能，OTP的價位。這些單片機都使用了ISP技術(shù)，等安裝到印刷線路板上以后再下載 <br />程序。 <br /> <br />2 單片機的廣泛選擇 <br />Motorola單片機 Motorola是世界上最大的單片機廠商。品種全、選擇余地大、新產(chǎn)品多 <br />是其特點，在8位機方面有68HC05和升級產(chǎn)品68HC08，68HC05有三十多個系列，二百多個 <br />品種，產(chǎn)量已超過20億片。8位增強型單片機68HC11也有三十多個品種，年產(chǎn)量在1億片以 <br />上。升級產(chǎn)品有68HC12 <br />。16位機68HC16也有十多個品種。32位單片機的683XX系列也有幾十個品種。近年來，以 <br />PowerPC、Coldfire、M.CORE 等為CPU。將DSP做為輔助模塊集成的單片機也紛紛推出。目 <br />前仍是單片機的首選牌品。Motorola單片機特點之一是在同樣速度下所用的時鐘頻率較 <br />Intel類單片機 <br />低很多，因而使得高頻噪聲低，抗干擾能力強,更適合用于工控領(lǐng)域及惡劣的環(huán)境。 <br />Motorola 8位單片機過去的策略是以掩膜為主的，最近推出OTP計劃以適應(yīng)單片機發(fā)展新 <br />趨勢，在32位機上，M.CORE在性能和功耗方面都勝過ARM7。 <br />Microchip單片機 Microship單片機是市場份額增長最快的單片機。它的主要產(chǎn)品是16C <br />系列8位單片機，CPU采用RISC結(jié)構(gòu)，僅33條指令，運行速度快，且以低價位著稱，一般單 <br />片機價格都在一美元以下。Microship單片機沒有掩膜產(chǎn)品，全部是OTP器件，Microship <br />強調(diào)節(jié)約成本的最優(yōu)化設(shè) <br />計，適于用量大、檔次低、價格敏感的產(chǎn)品。 <br />Scenix單片機 Scenix單片機I/O模塊有新意 I/O模塊的集成與組合技術(shù)是單片機技術(shù)不 <br />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、 <br />DTMF等，新的I/O模塊 不斷出現(xiàn)，如USB、 CAN、J1850，最具代表性的是Motorola <br />32位單片機，它集成了包括各種通訊協(xié)議在內(nèi)的I/O模塊，而Scenix單片機在I/O模塊的處 <br />理上引入了虛擬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 <br />。運算速度接近50 <br />MIPS。有了強有力的CPU，各種I/O功能便可以用軟件的辦法模擬。單片機的封裝采用 <br />20/28引腳。公司提供各種I/O的 <br />庫函數(shù)，用于實現(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、多路A/D、 <br />PWM、SPI、DTMF、FSK、LCD驅(qū)動等，這些都是通常用硬件實現(xiàn)起來也相當(dāng)復(fù)雜的模塊。 <br />NEC單片機 NEC單片機自成體系，以8位單片機78K系列產(chǎn)量最高，也有16位、32位單片機 <br />。16位以上單片機采用內(nèi)部倍頻技術(shù)，以降低外時鐘頻率。有的單片機采用內(nèi)置操作系統(tǒng) <br />。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)力量幫助大客戶開發(fā)產(chǎn)品。 <br />東芝單片機 東芝單片機的特點是從4位機到64位機門類齊全。4位機在家電領(lǐng)域仍有較大 <br />的市場。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，采用32K時鐘時 <br />功耗降至10μA數(shù)量級。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 <br />的32位單片機采用MIPS <br />3000A RISC的CPU 結(jié)構(gòu)，面向VCD、數(shù)字相機、圖象處理等市場。 <br />富士通單片機 富士通也有8位、16位和32位單片機，但8位機使用的是16位機的CPU內(nèi)核 <br />?? 快捷鍵說明
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