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单片机的发展方向和特点介绍

发布于：2024-07-17 编辑：匿名来源：网络

自20世纪90年代以来，单片机发展极其迅速。

各大芯片厂商都高度重视新型单片机的研发、生产和推广。

单片机已成为“嵌入式”控制芯片的技术发展主要体现在以下几个方面。

　　1。

增加字长，提高数据精度和处理速度　　早期单片机的字长为8位，后来产生了16位、24位、32位单片机。

但在大多数应用中，8位数据就可以满足需要。

因此，8位微控制器与16位、24位、32位微控制器一样，在架构、多功能组件集成、流水线和并行处理技术、制造技术、时钟频率等方面仍在竞相发展。

　　2。

改进制造工艺，提高单片机的整体性能　　随着集成电路技术的发展，单片机的制造已从MOS型发展到CMOS、HCMOS型，从而提高了芯片和芯片的集成度和工作速度。

降低成本。

电压和功耗　　；内部采用大容量Flash存储器，实现系统烧录程序（ISP）、应用程序烧录（IAP）等技术。

例如　　，飞利浦的P89C51RC2/P89C51RD2拥有32KB/64KB Flash存储器，并集成了启动和擦除/刻录　　程序；外部时钟频率提高到33 MHz~40 MHz，运行速度达到50 M/s~M/s。

　　3。

单片机的发展方向和特点介绍

从复杂指令集CISC到简单指令集RISC技术　　早期的MCS 51单片机采用了CISC（ComplexInstructionSetComputer）技术。

随着　　RISC（ReducedInstructionSetComputer）技术的发展，微控制器也采用了该技术，简化了架构，提高了CPU的速度，如Microchip的PIC12F×××、PIC16F×××、PIC17F×××、PIC18F×××微控制器等。

　　18 单片机原理及接口技术　　4．多功能模块集成技术，让一颗“嵌入式”芯片拥有多种功能　　在新型微控制器中，除了RAM/ROM、文件寄存器、定时器/计数器、并行/串行接口电路、V/F转换器、A/D和D/A电路外，许多微控制器都采用了双CPU或多CPU结构，增加锁相环、USB、CAN、ISSC、I2C等总线接口，并提供TCP/IP协议的通信接口　　。

一是提高单片机的数值计算、数据采集和处理能力，二是提供传输外部数据和连接通信网络的能力。

例如，美国Echelon公司的Neuron　内置了三个CPU。

其中一个用于媒体访问，一个用作数据处理器，另一个用作网络处理器。

再比如飞利浦的P89C66×，它提供了I2　　C总线传输方式。

　　5。

微处理器与DSP技术的结合　　新型微控制器将微处理器与DSP（数字信号处理器）技术相结合，迅速解决网络和多媒体技术所需的高速实时处理能力　　。

例如，台湾凌阳科技公司推出的μ'nsp系列微控制器，在其16位计算机中增加了DSP功能，具有语音编码和解码器，并内置在线仿真电路ICE（In Circuit Emulator）。

　　6。

集成高级语言的编译器　　新型微控制器集成了高级编译器，支持使用应用程序编程接口API，支持使用C语言和硬件描述VHDL等高级语言，并具有内置在线仿真电路　　ICE支持在线编程和烧写，即ISP和IAP技术等　　7.低电压、宽电压、低功耗　　新型单片机追求低电压、宽电压、低功耗。

它改进了制造工艺，降低了内部电压和功耗，并提供宽电压使用方式，支持不同场合的需求。

例如瑞典Xemic公司的XE使用的电压为1.2V~5.5V。

当运算速度为1　　M/s时，电流为μA；待机模式下，电流仅为1μA。

　　单片机的特点　　单片机主要有以下特点。

　　(1) 具有优良的性价比。

　　(2) 集成度高、体积小、可靠性高。

单片机将各种功能部件集成在一颗芯片上，内部采用总线结构，减少了芯片之间的连接　　，大大提高了单片机的可靠性和抗干扰能力。

另外，其体积小，易于采取对抗强磁场环境的措施，适合在恶劣环境下工作；它也很容易产品化。

　　(3)控制功能强。

为了满足工业控制的要求，通用微控制器的指令系统具有极其丰富的传送指令、I/O端口的逻辑操作和位处理指令。

一般来说，单片机的逻辑控制功能和运行速度高于同档次的微型计算机。

　　(4)单片机的系统扩展和系统配置都比较典型和标准化，很容易组成各种规模的应用系统。

　　正是由于上述显着的特点，单片机的应用范围日益扩大。

单片机的应用打破了人们传统的设计思维。

许多原来用模拟电路、脉冲数字电路和逻辑元件实现的功能现在可以使用微控制器和软件来完成。

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