| 以文本方式查看主題 - 曙海教育集團(tuán)論壇 (http://www.adgdgn.cn/bbs/index.asp) -- 單片機(jī)高級(jí) (http://www.adgdgn.cn/bbs/list.asp?boardid=56) ---- 計(jì)算機(jī)技術(shù)論壇單片機(jī)的現(xiàn)狀也成長(zhǎng)前景 (http://www.adgdgn.cn/bbs/dispbbs.asp?boardid=56&id=2253) |
| -- 作者：wangxinxin -- 發(fā)布時(shí)間：2010-12-8 10:30:39 -- 計(jì)算機(jī)技術(shù)論壇單片機(jī)的現(xiàn)狀也成長(zhǎng)前景 計(jì)算機(jī)技術(shù)論壇單片機(jī)的現(xiàn)狀也成長(zhǎng)前景，轉(zhuǎn)自：嵌入開(kāi)拓技術(shù)論壇計(jì)算機(jī)瑣屑的成長(zhǎng)已明顯地朝三個(gè)標(biāo)的指標(biāo)成長(zhǎng)；這三個(gè)標(biāo)的指標(biāo)就是：巨型化，單片化，征集化。以從事復(fù)雜瑣屑計(jì)算和高速數(shù)據(jù)從事的仍然是巨型機(jī)在起感召，故而，巨型機(jī)在目前在朝高速及從事才能的標(biāo)的指標(biāo)勤勉。單片機(jī)在涌現(xiàn)時(shí)，intel公司就給其單片機(jī)取名為嵌入衰落放肆器（embeddedmicrocontroller）。單片機(jī)的最明顯的上風(fēng)，就是可以嵌入到各種儀器、配備中。這一點(diǎn)是巨型機(jī)和征集不可能做到的。在本文，介紹單片機(jī)的最老技術(shù)退步，包括數(shù)字單片機(jī)的工藝及技術(shù)，模糊單片機(jī)的工藝及技術(shù)，單片機(jī)的可靠性技術(shù)，以及以單片機(jī)為核心的嵌入式瑣屑。數(shù)字單片機(jī)的技術(shù)成長(zhǎng)數(shù)字單片機(jī)的技術(shù)退步反應(yīng)在內(nèi)部布局、功率消耗、內(nèi)部電壓等級(jí)以及打造工藝上。在這幾方面，較為典范地闡明了數(shù)字單片機(jī)的程度。在目前，用戶對(duì)單片機(jī)的需要越來(lái)越多，但是，要求也越來(lái)越高。下面分別就這四個(gè)方面申明單片機(jī)的技術(shù)退步狀況。1、內(nèi)部布局的退步單片機(jī)在內(nèi)部已集成了越來(lái)越多的部件，這些部件包括平凡常用的電路，比方：定時(shí)器，比較器，a/d轉(zhuǎn)換器，d/a轉(zhuǎn)換器，串行通信接口，watchdog電路，lcd放肆器等。有的單片機(jī)為了構(gòu)成放肆征集或構(gòu)成部門網(wǎng)，內(nèi)部含有部門征集放肆模塊can。比方，infineon公司的c505c，c515c，c167cr，c167cs-32fm，81c90；motorola公司的68hc08az系列等。特別是在單片機(jī)c167cs-32fm中，內(nèi)部還含有2個(gè)can。因而，這類單片機(jī)無(wú)比容易構(gòu)成征集。特別是在放肆，瑣屑較為復(fù)雜時(shí)，構(gòu)成一個(gè)放肆征集無(wú)比有用。為了能在變頻放肆中便捷使用單片機(jī)，構(gòu)成最具經(jīng)濟(jì)效益的嵌入式放肆瑣屑。有的單片機(jī)內(nèi)部設(shè)置了特地用于變頻放肆的脈寬調(diào)制放肆電路，這些單片機(jī)有fujitsu公司的mb89850系列、mb89860系列；motorola公司的mc68hc08mr16、mr24等。在這些單片機(jī)中，脈寬調(diào)制電路有6個(gè)通道輸出，可發(fā)生三相脈寬調(diào)制交流電壓，并內(nèi)部含死區(qū)放肆等功能。特別有目共睹的是：現(xiàn)在有的單片機(jī)已采納所謂的三核（trcore）布局。這是一種建立在瑣屑級(jí)芯片（systemonachip）觀點(diǎn)上的布局。這種單片機(jī)由三個(gè)核形成：一個(gè)是微放肆器和dsp核，一個(gè)是數(shù)據(jù)和程序存儲(chǔ)器核，最月朔個(gè)是核心專用集成電路（asic）。這種單片機(jī)的最大特點(diǎn)在于把dsp和微放肆器同時(shí)做在一個(gè)片上。雖然從布局定義上講，dsp是單片機(jī)的一品種型，但其感召重要反應(yīng)在高速計(jì)算和尤其從事如快捷傅立葉變換等下面。把它和傳統(tǒng)單片機(jī)結(jié)合集成大猛退步了單片機(jī)的功能。這是目前單片機(jī)最大的退步之一。這種單片機(jī)最典范的有infineon公司的tc10gp；hitachi公司的sh7410，sh7612等。這些單片機(jī)都是高等單片機(jī)，mcu都是32位的，而dsp采納16或32位布局，使命頻率平凡在60mhz以上。2、功耗、封裝及電源電壓的退步現(xiàn)在新的單片機(jī)的功耗越來(lái)越小，特別是很多單片機(jī)都設(shè)置了多種使命方式，這些使命方式包括等待，暫停，睡眠，閑暇，節(jié)電等使命方式。philips公司的單片機(jī)p87lpc762是一個(gè)很典范的例子，在閑暇時(shí)，其功耗為1.5ma，而在節(jié)電方式中，其功耗只有0.5ma。而在功耗上最令人驚疑的是ti公司的單片機(jī)msp430系列，它是一個(gè)16位的系列，有超低功耗使命方式。它的低功耗方式有l(wèi)pm1、lpm3、lpm4三種。當(dāng)電源為3v時(shí)，如果使命于lmp1方式，縱然核心電路處于活動(dòng)，由于cpu不活動(dòng)，振蕩器處于1～4mhz，這時(shí)功耗只有50?a。在lpm3時(shí)，振蕩器處于32khz，這時(shí)功耗只有1.3?a。在lpm4時(shí)，cpu、核心及振蕩器32khz都不活動(dòng)，則功耗只有0.1?a。現(xiàn)在單片機(jī)的封裝程度已大猛退步，隨著貼片工藝的涌現(xiàn)，單片機(jī)也大量采納了各種合符貼片工藝的封裝方式涌現(xiàn)，以大量平添體積。在這種形勢(shì)中，microchip公司推出的8引腳的單片機(jī)特別有目共睹。這是pic12cxxx系列。它含有0.5～2k程序存儲(chǔ)器，25～128字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，6個(gè)i/o端口以及一個(gè)定時(shí)器，有的還含4道a/d，完備可以滿足一些高等瑣屑的使用。擴(kuò)大電源電壓范疇以及在較低電壓下仍然能使命是來(lái)日誥日單片機(jī)成長(zhǎng)的目標(biāo)之一。目前，平凡單片機(jī)都可以在3.3～5.5v的條件下使命。而一些廠家，則生產(chǎn)出可以在2.2～6v的條件下使命的單片機(jī)。這些單片機(jī)有fujitsu公司的mb89191～89195，mb89121～125a，mb89130系列等，理當(dāng)說(shuō)該公司的f2mc-8l系列單片機(jī)絕大多數(shù)都滿足2.2～6v的使命電壓條件。而ti公司的msp430x11x系列的使命電壓也是低達(dá)2.2v的。3、工藝上的退步現(xiàn)在的單片機(jī)基本上采納cmos技術(shù)，但已經(jīng)大多數(shù)采納了0.6?m以上的光刻工藝，有個(gè)體的公司，如motorola公司則已采納計(jì)算機(jī)技術(shù)論壇0.35?m致使是0.25?m技術(shù)。這些技術(shù)的退步大大地退步了單片機(jī)的內(nèi)部密度和可靠性。以單片機(jī)為核心的嵌入式瑣屑單片機(jī)的另外一個(gè)稱呼就是嵌入衰落放肆器，緣由在于它可以嵌入上任何微型或小型儀器或配備中。目前，把單片機(jī)嵌入式瑣屑和internet連接已是一種趨勢(shì)。但是，internet一貫是一種采納肥服務(wù)器，瘦用戶機(jī)的技術(shù)。這種技術(shù)在互聯(lián)上存儲(chǔ)及訪問(wèn)大量數(shù)據(jù)是適宜的，但對(duì)于放肆嵌入式器件就成了"殺雞用牛刀"了。要實(shí)現(xiàn)嵌入式配備和internet連接，就需要把傳統(tǒng)的internet理論和嵌入式配備的理論都顛倒已往。為了使復(fù)雜的或復(fù)雜的嵌入式配備，比方單片機(jī)放肆的機(jī)床、單片機(jī)放肆的門鎖，能著實(shí)可行地和internet連接，就要求特地為嵌入衰落放肆器配備設(shè)計(jì)征集服務(wù)器，使嵌入式配備可以和internet相連，并顛末尺度征集瀏覽器進(jìn)行過(guò)程放肆。目前，為了把單片機(jī)為核心的嵌入式瑣屑和internet相連，已有多家公司在進(jìn)行這方面的較多研討。這方面較為典范的有emware公司和tasking公司。emware公司提出嵌入式瑣屑入網(wǎng)的方案--emit技術(shù)。這個(gè)技術(shù)包括三個(gè)重要部分：即emmicro，emgateway和征集瀏覽器。此中，emmicro是嵌入配備中的一個(gè)只占內(nèi)存容量1k字節(jié)的極小的征集服務(wù)器；emgateway作為一個(gè)功能較強(qiáng)的用戶或服務(wù)器，它用于實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)嵌入式配備的管理，另有尺度的internet通信接入以及征集瀏覽器的支撐。征集瀏覽器使用emobjicts進(jìn)行顯示和嵌入式配備之間的數(shù)據(jù)傳輸。如果嵌入式配備的資源足夠，則emmicro和emgateway可以同古裝入嵌入式配備中，實(shí)現(xiàn)internet的間接接入。否則，將要求emgateway和征集瀏覽器相互共同。emware的emit軟件技術(shù)使用尺度的internet協(xié)議對(duì)8位和16位嵌入式配備進(jìn)行管理，但比傳統(tǒng)上的開(kāi)銷小得多。目前，單片機(jī)使用中提出了一個(gè)新的成就：這就是如何使8位、16位單片機(jī)放肆的產(chǎn)品，也即嵌入式產(chǎn)品或配備能實(shí)現(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)互連？tasking公司目前正在為從事這個(gè)成就提供了途徑。該公司已把emware的emit軟件包和有關(guān)的軟件配套集成，構(gòu)成一個(gè)集成開(kāi)拓狀況，向用戶提供開(kāi)拓便捷。嵌入互聯(lián)網(wǎng)同盟eti（embedtheinternetconsortium）正在嚴(yán)密合作，共同開(kāi)拓嵌入式internet的從事方案。在不久將會(huì)有成果頒布。單片機(jī)使用的可靠性技術(shù)成長(zhǎng)在單片機(jī)使用中，可靠性是首要因素為了擴(kuò)大單片機(jī)的使用范疇和范疇，退步單片機(jī)本身的可靠性是一種有用方式。近年來(lái)，單片機(jī)的生產(chǎn)廠家在單片機(jī)設(shè)計(jì)上采納了各種退步可靠性的老技術(shù)，這些老技術(shù)體現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：1、eft（ellectricalfasttransient）技術(shù)eft技術(shù)是一種抗困擾技術(shù)，它是指在振蕩電路的正弦旌旗旗號(hào)受到外界困擾時(shí)，其波形上會(huì)迭加各種毛刺旌旗旗號(hào)，如果使用施密特電路對(duì)其整形，則毛刺會(huì)成為觸發(fā)旌旗旗號(hào)困擾平凡的時(shí)鐘，在瓜代使用施密特電路和rc濾波電路時(shí)，就可以消除這些毛否則令其感召生效，從而包管瑣屑的時(shí)鐘旌旗旗號(hào)平凡使命。這樣，就退步了單片機(jī)使命的可靠性。motorola公司的mc68hc08系列單片機(jī)就采納了這種技術(shù)。2、低噪聲布線技術(shù)及驅(qū)著技術(shù)在傳統(tǒng)的單片機(jī)中，電源及地線是在集成電路外殼的對(duì)稱引腳上，平但凡在左上、右下或右上、左下的兩對(duì)對(duì)稱點(diǎn)上。這樣，就使電源噪聲穿過(guò)整塊芯片，對(duì)單片機(jī)的內(nèi)部電路構(gòu)成困擾。現(xiàn)在，很多單片機(jī)都把地和電源引腳安排在兩條相鄰的引腳上。這樣，不僅低落了穿過(guò)整個(gè)芯片的電流，另外還在印制電路板上容易布置去耦電容，從而低落瑣屑的噪聲。現(xiàn)在為了順應(yīng)各種使用的需要，很多單片機(jī)的輸出才能都有了很猛退步，motorola公司的單片機(jī)i/o口的灌拉電流可達(dá)8ma以上，而microchip公司的單片機(jī)可達(dá)25ma。其它公司：amd，fujitsu，nec，infineon，hitachi，ateml，tosbiba等基本上可達(dá)8～20ma的程度。這些電流較大的驅(qū)動(dòng)電路集成到芯片內(nèi)部在使命時(shí)帶來(lái)了各種噪聲，為了平添這種影響，現(xiàn)在單片機(jī)采納多個(gè)小管子并聯(lián)等效一個(gè)大管子的方式，并在每個(gè)小管子的輸出端串上分歧等效阻值的電阻，以低落di/dt，這也就是所謂"跳變沿軟化技術(shù)"，從而消除大電流瞬變時(shí)發(fā)生的噪聲。3、采納低頻時(shí)鐘高頻外時(shí)鐘是噪聲源之一，不僅能對(duì)單片機(jī)使用瑣屑發(fā)生困擾，還會(huì)對(duì)外界電路發(fā)生困擾，令電磁兼容性不克不及滿足要求。對(duì)于要求可靠性較高的瑣屑，低頻外時(shí)鐘有利于低落瑣屑的噪聲。在一些單片機(jī)中采納內(nèi)部瑣相環(huán)技術(shù)，則在內(nèi)部時(shí)鐘較低時(shí)，也能發(fā)生較高的內(nèi)部總線速率，從而包管了速率又低落了噪聲。motorola公司的mc68hc08系列及其16/32位單片機(jī)就采納了這種技術(shù)以退步可靠性。終了語(yǔ)單片機(jī)在目前的成長(zhǎng)形勢(shì)下，表現(xiàn)出幾大趨勢(shì)：·可靠性及使用越來(lái)越程度高和互聯(lián)網(wǎng)連接已是一種明顯的走向。·所集成的部件越來(lái)越多；ns（美國(guó)國(guó)度半導(dǎo)體）公司的單片機(jī)已把語(yǔ)音、圖象部件也集成到單片機(jī)中，也就是說(shuō)，單片機(jī)的意思只是在于單片集成電路，而不在于其功能了；如果從功能上講它可以講是萬(wàn)用機(jī)。緣由是其內(nèi)部已集成上各種使用電路。·功耗越來(lái)越低和模擬電路結(jié)合越來(lái)越多。隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的成長(zhǎng)及瑣屑設(shè)計(jì)程度的退步，單片機(jī)還會(huì)不斷發(fā)生新的變化和退步，終極人們可以發(fā)覺(jué)：?jiǎn)纹瑱C(jī)與微機(jī)瑣屑之間的距離越來(lái)越小，致使難以識(shí)別。 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