單片機(jī)控制技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

低噪聲與高可靠性技術(shù) 為提高單片機(jī)系統(tǒng)的抗電磁干擾能力，使產(chǎn)品能適應(yīng)惡劣的工 作環(huán)境，滿足電磁兼容性方面更高標(biāo)準(zhǔn)的要求，各單片機(jī)商家在單片機(jī)內(nèi)部電路中采取 了一些新的技術(shù)措施。如美國國家半導(dǎo)體NS的COP8單片機(jī)內(nèi)部增加了抗EMI電路，增強(qiáng)了 “看門狗”的性能。Motorola也推出了低噪聲的LN系列單片機(jī)。 OTP與掩膜 OTP是一次性寫入的單片機(jī)。過去認(rèn)為一個(gè)單片機(jī)產(chǎn)品的成熟是以投產(chǎn)掩膜 型單片機(jī)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(jī)價(jià)格不斷下降，使得 近年來直接使用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(xiǎn)小的 特點(diǎn)。近年來，OTP型單片機(jī)需量大幅度上揚(yáng)，為適應(yīng)這種需求許多單片機(jī)都采用了在片 編程技術(shù)(In System 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，然后通過單片機(jī)上引出的編程線、串行數(shù)據(jù)、時(shí)鐘線等對單片 機(jī)編程。解決了批量寫OTP 芯片時(shí)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)品的成本。編程線與I/O線共用，不增加單片機(jī)的額外引腳。 而一些生產(chǎn)廠商推出的單片機(jī)不再有掩膜型，全部為有ISP功能的OTP。 MTP向OTP挑戰(zhàn) MTP是可多次編程的意思。一些單片機(jī)廠商以MTP的性能、OTP的價(jià)位推出 他們的單片機(jī)，如ATMEL AVR單片機(jī)，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(jī)也采用了MTP性能，OTP的價(jià)位。這些單片機(jī)都使用了ISP技術(shù)，等安裝 到印刷線路板上以后再下載程序。 2 單片機(jī)的廣泛選擇 Motorola單片機(jī) Motorola是世界上最大的單片機(jī)廠商。品種全、選擇余地大、新產(chǎn)品 多是其特點(diǎn)，在8位機(jī)方面有68HC05和升級產(chǎn)品68HC08，68HC05有三十多個(gè)系列，二百多 個(gè)品種，產(chǎn)量已超過20億片。8位增強(qiáng)型單片機(jī)68HC11也有三十多個(gè)品種，年產(chǎn)量在1億 片以上。升級產(chǎn)品有68HC12。16位機(jī)68HC16也有十多個(gè)品種。32位單片機(jī)的683XX系列也 有幾十個(gè)品種。近年來，以PowerPC、Coldfire、M.CORE 等為CPU。將DSP做為輔助模塊 集成的單片機(jī)也紛紛推出。目前仍是單片機(jī)的首選牌品。Motorola單片機(jī)特點(diǎn)之一是在 同樣速度下所用的時(shí)鐘頻率較Intel類單片機(jī) 低很多，因而使得高頻噪聲低，抗干擾能 力強(qiáng),更適合用于工控領(lǐng)域及惡劣的環(huán)境。Motorola 8位單片機(jī)過去的策略是以掩膜為主 的，最近推出OTP計(jì)劃以適應(yīng)單片機(jī)發(fā)展新趨勢，在32位機(jī)上，M.CORE在性能和功耗方面 都勝過ARM7。 Microchip單片機(jī) Microship單片機(jī)是市場份額增長最快的單片機(jī)。它的主要產(chǎn)品是16 C系列8位單片機(jī)，CPU采用RISC結(jié)構(gòu)，僅33條指令，運(yùn)行速度快，且以低價(jià)位著稱，一般 單片機(jī)價(jià)格都在一美元以下。Microship單片機(jī)沒有掩膜產(chǎn)品，全部是OTP器件，Micros hip強(qiáng)調(diào)節(jié)約成本的最優(yōu)化設(shè)計(jì)，適于用量大、檔次低、價(jià)格敏感的產(chǎn)品

  Scenix單片機(jī) Scenix單片機(jī)I/O模塊有新意 I/O模塊的集成與組合技術(shù)是單片機(jī)技術(shù) 不可缺少的重要方面。除傳統(tǒng)的I/O功能模塊如并行I/O、URT、SPI、I2C、A/D、PWM、P LL、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 32位單片機(jī)，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(jī)在I/O模塊的 處理上引入了虛擬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)5 0MHz。運(yùn)算速度接近50 MIPS。有了強(qiáng)有力的CPU，各種I/O功能便可以用軟件的辦法模擬 。單片機(jī)的封裝采用20/28引腳。公司提供各種I/O的 庫函數(shù)，用于實(shí)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、PWM、SPI、DTMF、FSK、LCD驅(qū)動(dòng) 等，這些都是通常用硬件實(shí)現(xiàn)起來也相當(dāng)復(fù)雜的模塊。 NEC單片機(jī) NEC單片機(jī)自成體系，以8位單片機(jī)78K系列產(chǎn)量最高，也有16位、32位單片 機(jī)。16位以上單片機(jī)采用內(nèi)部倍頻技術(shù)，以降低外時(shí)鐘頻率。有的單片機(jī)采用內(nèi)置操作 系統(tǒng)。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 。 東芝單片機(jī) 東芝單片機(jī)的特點(diǎn)是從4位機(jī)到64位機(jī)門類齊全。4位機(jī)在家電領(lǐng)域仍有較 大的市場。8位機(jī)主要有870系列、90系列等，該類單片機(jī)允許使用慢模式，采用32K時(shí)鐘 時(shí)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。 東芝的32位單片機(jī)采用MIPS 3000A RISC的CPU 結(jié)構(gòu)，面向VCD、數(shù)字相機(jī)、圖象處理等 市場。