單片機控制技術發展與應用

低噪聲與高可靠性技術 為提高單片機系統的抗電磁干擾能力，使產品能適應惡劣的工 作環境，滿足電磁兼容性方面更高標準的要求，各單片機商家在單片機內部電路中采取 了一些新的技術措施。如美國國家半導體NS的COP8單片機內部增加了抗EMI電路，增強了 “看門狗”的性能。Motorola也推出了低噪聲的LN系列單片機。 OTP與掩膜 OTP是一次性寫入的單片機。過去認為一個單片機產品的成熟是以投產掩膜 型單片機為標志的。由于掩膜需要一定的生產周期，而OTP型單片機價格不斷下降，使得 近年來直接使用OTP完成最終產品制造更為流行。它較之掩膜具有生產周期短、風險小的 特點。近年來，OTP型單片機需量大幅度上揚，為適應這種需求許多單片機都采用了在片 編程技術(In System Programming)。未編程的OTP芯片可采用裸片Bonding技術或表面貼 技術，先焊在印刷板上，然后通過單片機上引出的編程線、串行數據、時鐘線等對單片 機編程。解決了批量寫OTP 芯片時容易出現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，降低了產品的成本。編程線與I/O線共用，不增加單片機的額外引腳。 而一些生產廠商推出的單片機不再有掩膜型，全部為有ISP功能的OTP。 MTP向OTP挑戰 MTP是可多次編程的意思。一些單片機廠商以MTP的性能、OTP的價位推出 他們的單片機，如ATMEL AVR單片機，片內采用FLASH，可多次編程。華邦公司生產的與 8051兼容的單片機也采用了MTP性能，OTP的價位。這些單片機都使用了ISP技術，等安裝 到印刷線路板上以后再下載程序。 2 單片機的廣泛選擇 Motorola單片機 Motorola是世界上最大的單片機廠商。品種全、選擇余地大、新產品 多是其特點，在8位機方面有68HC05和升級產品68HC08，68HC05有三十多個系列，二百多 個品種，產量已超過20億片。8位增強型單片機68HC11也有三十多個品種，年產量在1億 片以上。升級產品有68HC12。16位機68HC16也有十多個品種。32位單片機的683XX系列也 有幾十個品種。近年來，以PowerPC、Coldfire、M.CORE 等為CPU。將DSP做為輔助模塊 集成的單片機也紛紛推出。目前仍是單片機的首選牌品。Motorola單片機特點之一是在 同樣速度下所用的時鐘頻率較Intel類單片機 低很多，因而使得高頻噪聲低，抗干擾能 力強,更適合用于工控領域及惡劣的環境。Motorola 8位單片機過去的策略是以掩膜為主 的，最近推出OTP計劃以適應單片機發展新趨勢，在32位機上，M.CORE在性能和功耗方面 都勝過ARM7。 Microchip單片機 Microship單片機是市場份額增長最快的單片機。它的主要產品是16 C系列8位單片機，CPU采用RISC結構，僅33條指令，運行速度快，且以低價位著稱，一般 單片機價格都在一美元以下。Microship單片機沒有掩膜產品，全部是OTP器件，Micros hip強調節約成本的最優化設計，適于用量大、檔次低、價格敏感的產品

  Scenix單片機 Scenix單片機I/O模塊有新意 I/O模塊的集成與組合技術是單片機技術 不可缺少的重要方面。除傳統的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，如USB、 CAN、J1850，最具代表性的是Motorola 32位單片機，它集成了包括各種通訊協議在內的I/O模塊，而Scenix單片機在I/O模塊的 處理上引入了虛擬I/O的新概念。Scenix采用了RISC結構的CPU，使CPU最高工作頻率達5 0MHz。運算速度接近50 MIPS。有了強有力的CPU，各種I/O功能便可以用軟件的辦法模擬 。單片機的封裝采用20/28引腳。公司提供各種I/O的 庫函數，用于實現各種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驅動 等，這些都是通常用硬件實現起來也相當復雜的模塊。 NEC單片機 NEC單片機自成體系，以8位單片機78K系列產量最高，也有16位、32位單片 機。16位以上單片機采用內部倍頻技術，以降低外時鐘頻率。有的單片機采用內置操作 系統。NEC的銷售策略著重于服務大客戶，并投入相當大的技術力量幫助大客戶開發產品 。 東芝單片機 東芝單片機的特點是從4位機到64位機門類齊全。4位機在家電領域仍有較 大的市場。8位機主要有870系列、90系列等，該類單片機允許使用慢模式，采用32K時鐘 時功耗降至10μA數量級。CPU內部多組寄存器的使用，使得中斷響應與處理更加快捷。 東芝的32位單片機采用MIPS 3000A RISC的CPU 結構，面向VCD、數字相機、圖象處理等 市場。