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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: 单片机技术的发展与单片机应用的广泛 turbolinux </title></head><body><center><h1>BBS 水木清华站∶精华区</h1></center><a name="top"></a>发信人: blook (想清楚要做什么，然后就去做), 信区: Embedded <br />标 题: Re: 单片机技术的发展与单片机应用的广泛选择 (转载) <br />发信站: BBS 水木清华站 (Thu Apr 12 20:44:19 2001) <br /> <br /> <br />【 在 FoolsGarden (和水木清华谈恋爱) 的大作中提到: 】 <br />【 以下文字转载自 IM 讨论区 】 <br />【 原文由 hawkk 所发表 】 <br />电子技术应用 <br />APPLICATION OF ELECTRONIC TECHNIQUE <br />1999年 第3期 No.3 1999 <br /> <br />单片机技术的发展与单片机应用的广泛选择 <br /> <br />邵贝贝 <br /> <br /> 编者按:1998年12月19日,北京单片机联谊会在北航 <br /> 出版社举行第四次专题研讨会，主题是单片机技术的发展与单片机应用的广泛选 <br />择。出席会议的有各类单片机的代表、应用专家和新闻媒体人士约40人,近20位专家发言, <br />涉及15个单片机厂商的产品。本文由清华大学邵贝贝教授就以上议 <br />题归纳如下,以便为用户在单片机选型上展示更大的空间。 <br /> <br />1 单片机技术的发展特点 <br /> 自单片机出现至今，单片机技术已走过了近20年的发展路程。纵观20年来单片机发展 <br />历程可以看出，单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展 <br />为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。 <br />单片机长寿命 这里所说的长寿命，一方面指用单片机开发的产品可以稳定可靠地工作十 <br />年、二十年，另一方面是指与微处理器相比的长寿命。随着半导体技术的飞速发展，MPU <br />更新换代的速度越来越快，以386、486、586为代表的MPU，很短的时间内就被淘汰出局， <br />而传统的单片机如68HC0 <br />5、8051等年龄已有15岁，产量仍是上升的。这一方面是由于其对相应应用领域的适应性 <br />，另一方面是由于以该类CPU为核心，集成以更多I/O功能模块的新单片机系列层出不穷。 <br />可以预见，一些成功上市的相对年轻的CPU核心，也会随着I/O功能模块的不断丰富，有着 <br />相当长的生存周期。新 <br />的CPU类型的加盟,使单片机队伍不断壮大,给用户带来了更多的选择余地。 <br />8位、16位、32位单片机共同发展 这是当前单片机技术发展的另一动向。长期以来，单 <br />片机技术的发展是以8位机为主的。随着移动通讯、网络技术、多媒体技术等高科技产品 <br />进入家庭，32位单片机应用得到了长足发展。以Motorola <br />68K为CPU的32位单片机97年的销售量达8千万枚。过去认为由于8位单片机功能越来越强， <br />32位机越来越便宜，使16位单片机生存空间有限，而16位单片机的发展无论从品种和产量 <br />方面，近年来都有较大幅度的增长。 <br />单片机速度越来越快 MPU发展中表现出来的速度越来越快是以时钟频率越来越高为标志 <br />的。而单片机则有所不同，为提高单片机抗干扰能力，降低噪声，降低时钟频率而不牺牲 <br />运算速度是单片机技术发展之追求。一些8051单片机兼容厂商改善了单片机的内部时序， <br />在不提高时钟频率的条 <br />件下，使运算速度提高了很多，Motorola单片机则使用了琐相环技术或内部倍频技术使内 <br />部总线速度大大高于时钟产生器的频率。68HC08单片机使用4.9M外部振荡器而内部时钟达 <br />32M，而M68K系列32位单片机使用32K的外部振荡器频率内部时钟可达16MHz以上。 <br />低电压与低功耗 自80年代中期以来，NMOS工艺单片机逐渐被CMOS工艺代替，功耗得以大 <br />幅度下降，随着超大规模集成电路技术由3μm工艺发展到1.5、1.2、0.8、0.5、0.35近而 <br />实现0.2μm工艺，全静态设计使时钟频率从直流到数十兆任选，都使功耗不断下降。 <br />Motorola <br />最近推出任选的M.CORE <br />可在1.8V电压下以50M/48MIPS全速工作，功率约为20mW。几乎所有的单片机都有Wait、 <br />Stop等省电运行方式。允许使用的电源电压范围也越来越宽。一般单片机都能在3到6V范 <br />围内工作，对电池供电的单片机不再需要对电源采取稳压措施。低电压供电的单片机电源 <br />下限已由2.7V降至2.2V、1 <br />.8V。0.9V供电的单片机已经问世。 <br />低噪声与高可靠性技术 为提高单片机系统的抗电磁干扰能力，使产品能适应恶劣的工作 <br />环境，满足电磁兼容性方面更高标准的要求，各单片机商家在单片机内部电路中采取了一 <br />些新的技术措施。如美国国家半导体NS的COP8单片机内部增加了抗EMI电路，增强了“看 <br />门狗”的性能。Motorol <br />a也推出了低噪声的LN系列单片机。 <br />OTP与掩膜 OTP是一次性写入的单片机。过去认为一个单片机产品的成熟是以投产掩膜型 <br />单片机为标志的。由于掩膜需要一定的生产周期，而OTP型单片机价格不断下降，使得近 <br />年来直接使用OTP完成最终产品制造更为流行。它较之掩膜具有生产周期短、风险小的特 <br />点。近年来，OTP型单片 <br />机需量大幅度上扬，为适应这种需求许多单片机都采用了在片编程技术(In System <br />Programming)。未编程的OTP芯片可采用裸片Bonding技术或表面贴技术，先焊在印刷板上 <br />，然后通过单片机上引出的编程线、串行数据、时钟线等对单片机编程。解决了批量写 <br />OTP <br />芯片时容易出现的芯片与写入器接触不好的问题。使OTP的裸片得以广泛使用，降低了产 <br />品的成本。编程线与I/O线共用，不增加单片机的额外引脚。而一些生产厂商推出的单片 <br />机不再有掩膜型，全部为有ISP功能的OTP。 <br />MTP向OTP挑战 MTP是可多次编程的意思。一些单片机厂商以MTP的性能、OTP的价位推出 <br />他们的单片机，如ATMEL <br />AVR单片机，片内采用FLASH，可多次编程。华邦公司生产的与8051兼容的单片机也采用了 <br />MTP性能，OTP的价位。这些单片机都使用了ISP技术，等安装到印刷线路板上以后再下载 <br />程序。 <br /> <br />2 单片机的广泛选择 <br />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 <br />是其特点，在8位机方面有68HC05和升级产品68HC08，68HC05有三十多个系列，二百多个 <br />品种，产量已超过20亿片。8位增强型单片机68HC11也有三十多个品种，年产量在1亿片以 <br />上。升级产品有68HC12 <br />。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。近年来，以 <br />PowerPC、Coldfire、M.CORE 等为CPU。将DSP做为辅助模块集成的单片机也纷纷推出。目 <br />前仍是单片机的首选牌品。Motorola单片机特点之一是在同样速度下所用的时钟频率较 <br />Intel类单片机 <br />低很多，因而使得高频噪声低，抗干扰能力强,更适合用于工控领域及恶劣的环境。 <br />Motorola 8位单片机过去的策略是以掩膜为主的，最近推出OTP计划以适应单片机发展新 <br />趋势，在32位机上，M.CORE在性能和功耗方面都胜过ARM7。 <br />Microchip单片机 Microship单片机是市场份额增长最快的单片机。它的主要产品是16C <br />系列8位单片机，CPU采用RISC结构，仅33条指令，运行速度快，且以低价位著称，一般单 <br />片机价格都在一美元以下。Microship单片机没有掩膜产品，全部是OTP器件，Microship <br />强调节约成本的最优化设 <br />计，适于用量大、档次低、价格敏感的产品。 <br />Scenix单片机 Scenix单片机I/O模块有新意 I/O模块的集成与组合技术是单片机技术不 <br />可缺少的重要方面。除传统的I/O功能模块如并行I/O、URT、SPI、I2C、A/D、PWM、PLL、 <br />DTMF等，新的I/O模块 不断出现，如USB、 CAN、J1850，最具代表性的是Motorola <br />32位单片机，它集成了包括各种通讯协议在内的I/O模块，而Scenix单片机在I/O模块的处 <br />理上引入了虚拟I/O的新概念。Scenix采用了RISC结构的CPU，使CPU最高工作频率达50MHz <br />。运算速度接近50 <br />MIPS。有了强有力的CPU，各种I/O功能便可以用软件的办法模拟。单片机的封装采用 <br />20/28引脚。公司提供各种I/O的 <br />库函数，用于实现各种I/O模块的功能。这些用软件完成的模块包括多路UART、多路A/D、 <br />PWM、SPI、DTMF、FSK、LCD驱动等，这些都是通常用硬件实现起来也相当复杂的模块。 <br />NEC单片机 NEC单片机自成体系，以8位单片机78K系列产量最高，也有16位、32位单片机 <br />。16位以上单片机采用内部倍频技术，以降低外时钟频率。有的单片机采用内置操作系统 <br />。NEC的销售策略著重于服务大客户，并投入相当大的技术力量帮助大客户开发产品。 <br />东芝单片机 东芝单片机的特点是从4位机到64位机门类齐全。4位机在家电领域仍有较大 <br />的市场。8位机主要有870系列、90系列等，该类单片机允许使用慢模式，采用32K时钟时 <br />功耗降至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 <br />的32位单片机采用MIPS <br />3000A RISC的CPU 结构，面向VCD、数字相机、图象处理等市场。 <br />富士通单片机 富士通也有8位、16位和32位单片机，但8位机使用的是16位机的CPU内核 <br />⌨️ 快捷键说明
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