單片機控制技術發展與應用

1 單片機技術的發展特點 自單片機出現至今，單片機技術已走過了近20年的發展路程。縱觀20年來單片機發 展歷程可以看出，單片機技術的發展以微處理器(MPU)技術及超大規模集成電路技術的發 展為先導，以廣泛的應用領域拉動，表現出較微處理器更具個性的發展趨勢。 單片機長壽命 這里所說的長壽命，一方面指用單片機開發的產品可以穩定可靠地工作 十年、二十年，另一方面是指與微處理器相比的長壽命。隨著半導體技術的飛速發展， MPU更新換代的速度越來越快，以386、486、586為代表的MPU，很短的時間內就被淘汰出 局，而傳統的單片機如68HC05、8051等年齡已有15歲，產量仍是上升的。這一方面是由 于其對相應應用領域的適應性，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。可以預見，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，有著相當長的生存周期。新的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。 8位、16位、32位單片機共同發展 這是當前單片機技術發展的另一動向。長期以來，單 片機技術的發展是以8位機為主的。隨著移動通訊、網絡技術、多媒體技術等高科技產品 進入家庭，32位單片機應用得到了長足發展。以Motorola 68K為CPU的32位單片機97年的 銷售量達8千萬枚。過去認為由于8位單片機功能越來越強，32位機越來越便宜，使16位 單片機生存空間有限，而16位單片機的發展無論從品種和產量方面，近年來都有較大幅 度的增長。 單片機速度越來越快 MPU發展中表現出來的速度越來越快是以時鐘頻率越來越高為標志 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 牲運算速度是單片機技術發展之追求。一些8051單片機兼容廠商改善了單片機的內部時 序，在不提高時鐘頻率的條件下，使運算速度提高了很多，Motorola單片機則使用了瑣 相環技術或內部倍頻技術使內部總線速度大大高于時鐘產生器的頻率。68HC08單片機使 用4.9M外部振蕩器而內部時鐘達32M，而M68K系列32位單片機使用32K的外部振蕩器頻率 內部時鐘可達16MHz以上。 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 大幅度下降，隨著超大規模集成電路技術由3μm工藝發展到1.5、1.2、0.8、0.5、0.35 近而實現0.2μm工藝，全靜態設計使時鐘頻率從直流到數十兆任選，都使功耗不斷下降 。Motorola 最近推出任選的M.CORE 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、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范圍內工作，對電池供電的單片機不再需要對電源采 取穩壓措施。低電壓供電的單片機電源下限已由2.7V降至2.2V、1.8V。0.9V供電的單片 機已經問世。  
				
            

				
					
					
				
			
                
			
								
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