单片机的发展趋势.ppt

1.1什么是单片机嵌入式计算机单片机： 硬件简单，字长一般为8位，也有16位的，存储空间最小。集成的片内外设比较丰富。由于硬件的局限性，导致软件上就不能太大，采集速度低。难以完成复杂的实时运算。单循环式，一般没有操作系统。ARM系列：也叫高端单片机，硬件集成度高，集成的片内外设很多，通常集成串口，USB，CAN等各种控制器，通讯方便。字长一般32位。性能高，速度快，主频一般100M左右，ARM9可达600M可以同时进行复杂的实时运算。某些DSP的运算能力超过奔腾计算机。存储空间大，可以支持操作系统，带操作系统，多任务并发处理能力强，实时性高。小巧灵活、成本低、易于产品化。它能方便地组装成各种智能式控制设备以及各种智能仪表。面向控制，能针对性地解决从简单到复杂的各类控制任务，从而获得最佳性价比。抗干扰能力强，适应温度范围宽，在各种恶劣条件下都能可靠地工作，这是其它机型所无法比拟的。可以很方便地实现多机和分布式控制，使整个系统的效率和可靠性大为提高。单片机还可以用于各种物理量的采集与控制。电流、电压、温度、液位、流量等物理参数的采集和控制均可以利用单片机方便地实现。在这类系统中，利用单片机作为系统控制器，可以根据被控对象的不同特征采用不同的智能算法，实现期望的控制指标，从而提高生产效率和产品质量。典型应用如电机转速控制、温度控制、自动生产线等。另外，在交通领域中，汽车、火车、飞机、航天器等均有单片机
的广泛应用。如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、黑匣子还有分
布式系统的前端模块等等。☆制作工艺CMOS化。
☆更小的光刻工艺提高了集成度，从而使芯片更小、成本更低、工作电压更低、功耗更低。
☆CPU的改进。采用双CPU结构，增加数据总线的宽度，提高数据处理的速度和能力；采用流水线结构，提高处理和运算速度，以适应实时控制和处理的需要。
☆增大存储容量，片内EPROM的E2PROM化，程序的保密化。
☆提高并行口驱动能力，以减少外围驱动芯片，增加外围I/O口的逻辑功能和控制的灵活性。
☆以串行方式为主的外围扩展。
☆外围电路的内装化。
☆和互联网连接已是一种明显的走向
☆可靠性及应用水平越来越高
☆8位机的主流地位。
MCS51单片机生产工艺有两种：
1、HMOS工艺（高密度短沟道MOS工艺）。
2、CHMOS工艺（互补金属氧化物的HMOS工艺）。CHMOS是CMOS和HMOS的结合，既保持了HMOS高速度和高密度的特点，还具有CMOS的低功耗的特点。在产品型号中凡带有字母“C”的即为CHMOS芯片，CHMOS芯片的电平既与TTL电平兼容，又与CMOS电平兼容。8051单片机最早由Intel公司推出,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著名IC制造厂商，如Philips、NEC、Atmel、AMD、Dallas、siemens、Fujutsu、OKI、华邦、LG等。在保特与8051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FlashROM等，开发出上百种功能各异的新品种。这样8051单片机就变成了众多芯片制造厂商支持的大家族，统称为8051系列单片机，所以人们习惯于用8051来称呼MCS51系列单片机。客观事实表明，8051已成为8位单片机的主流，成了事实上的标准MCU芯片。由于应用中的单片机品种繁多，现选择几种主要的单片机介绍进行介绍：1.6.2PIC单片机MicroChip单片机的主要产品是PIC16C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。1.6.3STC单片机STC单片机是深圳宏晶科技有限公司生产的系列单片机，目前国内市场占有率50%以上，STC单片机采用冯诺依曼结构，指令为复杂指令集。其优点是加密性强,很难解密或破解,解密费用很高、国内能解密的人少,一般的仿制者望而退步.超强抗干扰，三大降低单片机时钟对外部电磁辐射的措施，超低功耗，适用于供电系统,如水表、气表、便携设备等.1.6.6台湾MDT20XX系列单片机
MDT单片机是台湾MICON麦肯公司设计的OTP/MASK掩膜型8位单片机，自1997年推向市场以来，深受广大用户欢迎，MDT系列单片