单片机的分类
单片机复习资料
1.单片机的概念:在一块半导体芯片上,集成了微处理器、存储器、输入/输出接口、定时器/计数器以及中断系统等功能部件,构成一台完整的微型处理器。
(单片机是微机的一部分)2.单片机的组成:微处理器、存储器、输入/输出接口、定时器/计数器以及中断系统等功能部件。
3.输入/输出接口:可以输入/输出0V或5V的单元。
4.单片机的分类:MCS-51系列及与之兼容的80C51系列单片机、Atmel公司的A VR系列、Microchip公司的PIC系列、Motorola公司的单片机、TI公司MSP430系列单片机、基于ARM核的32位单片机5.微处理器芯片、存储器芯片与输入/输出接口电路芯片构成了微型计算机,芯片之间用总线(地址总线、数据总线、控制总线)连接。
6.单片机工作方式:正常方式、待机方式、掉电方式7.数制和码制,原码、反码与补码8.80C51系列单片机引脚功能:①主电源引脚(2条):Vcc(40脚)和GND(20脚)②外接晶体引脚(2条):XTAL1(19脚)、XTAL2(18脚)③输入/输出(I/O)引脚(32条):P0口(39脚~32脚)分别为P0.0~P0.7,其中P0.7为最高位,P0.0为最低位。
●作为通用输入/输出(I/O)口使用●作为低八位地址/数据分时复用总线P1口(1脚~8脚)分别为P1.0~P1.7,其中P1.7为最高位,P1.0为最低位。
●作为准双向I/O口使用●对52子系列单片机,P1.0引脚的第二功能为T定时器/计数器的外部输入,P1.1引脚的第二功能为T2EX捕捉、重装触发,即T2的外部控制端P2口(21脚~28脚)●准双向输入/输出接口,每一位也可独立控制●在接有片外存储器或扩展I/O接口时,P2口作为高八位地址总线P3口(10脚~17脚)●准双向输入/输出接口,每一位同样可独立控制●P3口除作为通用I/O口外,P3口的第二种功能定义如下(串口、定时、中断、读写表格):P3.0 RXD(串行数据输入口)P3.1 TXD(串行数据输出口)P3.2 INT0(外部中断0)P3.3 INT1(外部中断1)P3.4 T0(定时器/计数器0外部输入)P3.5 T1(定时器/计数器1外部输入)P3.6 WR(外部数据存储器写脉冲)P3.7 RD(外部数据存储器读脉冲)④控制引脚(4条)⑴ALE/PROG(30引脚):地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲①ALE功能:用来锁存P0口送出的低8位地址②PROG功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚输入编程脉冲。
单片机的分类及应用
单片机的分类及应用单片机(Microcontroller,简称MCU)是指在一块集成电路中包含有中央处理器(CPU)、存储器和输入/输出接口等功能的一种微型计算机系统。
由于其体积小、功耗低以及可编程性强等特点,单片机广泛应用于各个领域,包括家电、汽车电子、工业控制、医疗设备等。
本文将介绍单片机的分类及应用。
一、单片机的分类根据单片机内部的结构和功能,单片机可以分为多种类型。
以下是常见的几种单片机分类:1. 基于处理器架构的分类单片机的处理器架构可以分为多种类型,包括基于8位处理器架构、16位处理器架构和32位处理器架构的单片机。
其中,8位单片机由于成本低、功耗低以及足够满足大多数嵌入式应用需求,被广泛应用于各个领域。
16位和32位单片机则适用于需要更高性能和更复杂应用的场景。
2. 基于存储器容量的分类单片机的存储器容量也是划分分类的重要指标。
根据存储器容量的不同,单片机可分为小容量单片机、中容量单片机和大容量单片机。
小容量单片机适用于简单的控制任务,而中容量和大容量单片机适用于需要存储更多数据和程序的复杂应用。
3. 基于功能的分类单片机还可以根据其功能的不同进行分类,如通用型单片机、专用型单片机和特殊功能单片机等。
通用型单片机具有较强的通用性和可编程性,适用于多种不同的应用。
专用型单片机则针对特定应用进行了优化,具有更高的性能和更多的特定功能。
特殊功能单片机则主要用于特定领域,如模拟信号处理、射频通信等。
二、单片机的应用单片机作为一种微型计算机系统,具有广泛的应用领域。
以下是几个常见的单片机应用示例:1. 家电控制单片机可以应用于各类家电产品,如洗衣机、电视机、冰箱等。
通过单片机控制,可以实现电器的智能控制、节能功能和用户界面的优化。
同时,单片机还可以实现电器之间的联动控制,提升用户体验。
2. 汽车电子汽车电子是单片机应用的一个重要领域。
单片机可以应用于发动机控制、车身电控、车载娱乐和车载导航等系统。
单片机应用技术(C语言版)
单片机在物联网领域的应用
传感器节点
单片机作为传感器节点的核心 ,实现数据采集、处理和传输
。
智能家居
单片机应用于智能家居设备, 实现智能化控制和管理。
工业自动化
单片机在工业自动化领域中用 于设备控制、监测和数据处理 。
物流追踪
单片机应用于物流追踪系统, 实现物品位置和状态的实时监
控。
单片机与其他技术的融合发展
抗干扰技巧
介绍如何在单片机C语言中采取抗干扰措施,提高程序的稳定性 和可靠性。
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单片机应用实例
智能家居控制系统
具体应用包括
智能照明、智能安防、智能家电 控制等,能够提高家居生活的便 利性和舒适性。
实现方式包括
硬件电路设计、传感器接口编程 、通信协议制定等,需要熟练掌 握单片机的硬件结构和C语言编程 。
与人工智能技术的结合
单片机将与人工智能算法结合,实现智能化 决策和控制。
与无线充电技术的结合
单片机可用于无线充电控制和管理,提高充 电设备的便利性。
与云计算技术的结合
单片机通过与云计算平台连接,实现数据存 储和分析。
与生物识别技术的结合
单片机可用于生物识别系统的数据处理和控 制,提高身份认证的安全性。
变量声明用于定义程序中使用的各种变量,数据类型定义了变量存储空间的大小 和格式,运算符则用于对数据进行各种运算操作,控制结构则用于控制程序的执 行流程。
C语言数据类型与运算符
C语言的数据类型包括整型、浮点型、 字符型等,每种类型都有其特定的存 储空间和格式。
运算符则包括算术运算符(如加、减、 乘、除)、关系运算符(如等于、不 等于)、逻辑运算符(如与、或、非) 等。
THANKS
单片机分类及汇总大全
单片机分类及汇总大全单片机(Microcontroller Unit,简称MCU)是一种集成了中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、存储器、输入输出设备和各种计时器、计数器等功能模块的微型计算机系统。
它广泛应用于各种嵌入式系统,如家用电器、智能设备、工业控制等领域。
本文将对单片机进行分类,并汇总常见的单片机型号及其特点,为读者提供一个全面了解单片机的指南。
一、单片机分类1. 根据指令集结构分类根据指令集结构的不同,单片机可以分为以下 3 类:(1) 精简指令集(Reduced Instruction Set Computing,简称RISC)单片机:指令集精简,且指令操作时间相对较短,适用于对实时性要求较高的应用领域,如汽车电子、消费电子等。
(2) 复杂指令集(Complex Instruction Set Computing,简称CISC)单片机:指令集丰富,包含复杂的操作指令,适用于对功能要求较高的应用领域,如通信设备、工业自动化等。
(3) 增强型RISC单片机:在传统RISC的基础上,增加了一些功能,如扩展的指令集、高速计算模块等,以提高单片机的性能和灵活性。
2. 根据位数分类根据单片机的位数不同,可分为 8 位、16 位和 32 位单片机。
(1) 8 位单片机:具有最基本的功能和较低的成本,适用于普通的控制及简单应用。
(2) 16 位单片机:具备较强的计算能力和丰富的外设接口,适用于中等复杂度的应用领域。
(3) 32 位单片机:具有高度集成、强大的处理性能和丰富的外设功能,适用于复杂的嵌入式应用。
3. 根据型号分类根据不同的单片机型号,可以进一步分为以下几大类:(1) 常见的8位单片机芯片有:AT89C51、PIC16F877A、STM8S103等。
(2) 常见的16位单片机芯片有:PIC24FJ64GA004、MSP430F149、S12XE等。
(3) 常见的32位单片机芯片有:STM32F103、ESP32、ARM Cortex-M4等。
单片机MCU分类
单片微型计算机,简称“单片机”,也叫“MCU”(Micro Controller Unit,微控制器),她不是一台机器,而是一块集成电路芯片。
单片机是采用超大规模集成电路把中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、冲断系统、定时器/计数器、AD转换器、通信接口和普通I/O口等集成到一块硅片上,构成的一个微型的、完整的计算机系统。
单片机的CPU 相当于PC机的CPU,单片机的数据存储器RAM相当于PC机的内存,单片机的程序存储器ROM相当于PC机的硬盘,单片机的I/O口相当于PC机的显卡、网卡、扩展卡等的插槽…… 可见,麻雀虽小五脏俱全。
单片机的CPU(Central Processing Unit,中央处理器)是单片机的核心部件,由控制单元、算术逻辑单元和寄存器单元等部分组成,实现逻辑运算。
根据数据总线的宽度和一次可处理的数据字节长度可分为8位CPU、16位CPU和32位CPU等。
单片机的位数也是根据单片机内部的CPU位数决定的,如8位单片机使用的8位CPU,16位单片机使用的是16位CPU,以此类推。
ATMEL代理商笔者看到有些书都把单片机称作微处理器是不准确的,微处理器只是计算机系统里的一个核心部件而已。
而单片机是一个完整的计算机系统,把它称为微控制器更准确些。
单片机自诞生以来,以其性能稳定、低电压低功耗、经久耐用、体积小、性价比高、控制能力强、易于扩展等优点,广泛应用于各个领域。
先后出现了4位单片机、8位单片机、16位单片机、32位单片机,在这几类单片机里最受追捧的是8位单片机,仍是目前单片机应用的主流。
随着电子技术的迅速发展,单片机的功能也越来越强大。
1975年,美国德州仪器公司(TI公司)首次推出4位单片机——TMS-1000单片机,标志着单片机诞生。
1976年Intel公司研制出MCS-48系列8位的单片机,使单片机发展进入一个新阶段。
MCS-48系列单片机内部集成了8位CPU、多个并行I/O口、8位定时器/计数器、小容量的RAM和ROM等,没有串行通信接口,操作简单。
单片机的分类和原理及应用
单片机的分类和原理及应用单片机是一种高度集成的数字电子元件,主要由微处理器、存储器、输入输出接口电路和时钟电路组成。
它在现代电子技术领域中被广泛应用,具有体积小、功耗低、可编程性强等特点。
本文将从分类、原理以及应用三个方面对单片机进行详细介绍。
一、单片机的分类单片机按照处理器架构可以分为两大类:RISC和CISC。
1. RISC架构单片机RISC(Reduced Instruction Set Computer)架构单片机指的是指令集精简的微型计算机系统。
它的特点是指令数量较少,每条指令执行时间相对较短。
常见的RISC架构单片机有ARM系列、MIPS系列等。
2. CISC架构单片机CISC(Complex Instruction Set Computer)架构单片机指的是指令集较为复杂的微型计算机系统。
它的特点是指令数量较多,每条指令执行时间相对较长。
常见的CISC架构单片机有Intel的8051系列等。
二、单片机的工作原理单片机的工作原理主要包括指令执行、寄存器、时钟和输入输出。
1. 指令执行单片机依靠内部存储器中的指令进行操作。
当电源通电后,单片机将从存储器中读取指令,并按照指令的要求执行相应的操作。
2. 寄存器寄存器是单片机内部用于存储数据的部件。
常见的寄存器有程序计数器(PC)、累加器(ACC)等。
寄存器的作用是存储中间结果,为指令执行提供数据。
3. 时钟时钟电路是单片机内部的一个重要部件,用于控制指令的执行速度。
时钟信号会实时地驱动单片机的各个部件,使其按照一定的节奏工作。
4. 输入输出单片机通过输入输出接口电路与外部设备进行通信。
输入可以是按钮、传感器等,输出可以是LED灯、液晶显示屏等。
单片机通过输入输出接口与外部设备打交道,实现与外界的数据交换与控制。
三、单片机的应用单片机由于其高度集成、可编程性强的特点,在各个领域都有广泛的应用。
1. 工业自动化在工业自动化领域,单片机被广泛应用于控制系统。
单片机种类
单片机种类摘要:本文将介绍单片机的基本概念、分类以及常见的单片机种类。
单片机作为一种集成电路芯片,广泛应用于各个领域。
了解单片机种类对于选择和使用单片机具有重要意义。
一、引言单片机(Microcontroller Unit,MCU)是一种高度集成的微型计算机系统,具有存储器、时钟装置和各种输入输出接口。
它以高性能的处理器为核心,具有可编程性和可定制性的特点。
单片机广泛应用于测量、控制、通讯、信息处理等领域。
二、单片机的分类根据不同的标准,单片机可以分为多个类别。
常用的分类方法包括:1.按照指令集架构:- CISC(Complex Instruction Set Computer)单片机:其指令集复杂,指令的执行时间不一致,具有较高的性能但开发和调试难度较大。
- RISC(Reduced Instruction Set Computer)单片机:其指令集简化,指令的执行时间一致,具有较低的性能但开发和调试相对容易。
2.按照位数:- 8位单片机:如Atmel AVR系列、Microchip PIC系列。
具有较低的成本和功耗,并且适合于简单的应用。
- 16位单片机:如Renesas H8系列、Microchip PIC24系列。
具有较高的性能和功耗,并且适合于中等复杂度的应用。
- 32位单片机:如ARM Cortex-M系列、Microchip PIC32系列。
具有最高的性能和功耗,并且适合于复杂的应用。
3.按照应用领域:- 通用型单片机:如STMicroelectronics STM32系列、Texas Instruments MSP430系列。
适用于各个领域的通用用途。
- 专用型单片机:如NXP Semiconductors LPC系列、Freescale HC系列。
适用于特定领域的特定用途。
三、常见的单片机种类1. Atmel AVR系列- ATMega系列:适用于通用用途的8位单片机,具有较好的性能和易用性。
单片机架构分类
单片机架构分类
单片机架构可以根据不同的特点进行分类,以下是几种常见的单片机架构分类:
1. 型号分类:根据单片机所属的厂商和型号来进行分类,例如8051系列、AVR系列、PIC系列等。
2. CISC架构(复杂指令集计算机) vs RISC架构(精简指令集计算机):CISC架构的指令集更为丰富复杂,适合执行复杂的操作,而RISC架构则更注重指令简洁高效,适用于高性能应用。
3. Harvard架构 vs von Neumann架构:Harvard架构中指令和数据分别存储在不同的存储器中,可以同时进行取指令和执行数据操作,而von Neumann架构中指令和数据存储在同一存储器中,不可以同时进行取指令和执行数据操作。
4. 8位架构 vs 16位架构 vs 32位架构:根据单片机的数据宽度来进行分类,通常数据宽度越宽,单片机的处理能力越强。
5. 多核架构:现代的单片机中,有些采用多核架构,通过多个处理核心来提高并行处理能力,例如ARM Cortex-M4F系列。
以上仅是常见的单片机架构分类,实际上还有很多其他的分类方法,例如时钟速度、内存容量等等。
不同的架构适用于不同类型的应用领域,选择合适的单片机架构需要考虑具体的应用需求。
单片机系统分类及应用
单片机系统分类及应用单片机(Microcontroller)是一种集成电路芯片,具备中央处理器(CPU)、存储器(RAM、ROM、EEPROM)和外设接口(串口、并口、模拟输入输出口等)等功能,广泛应用于各种电子设备和嵌入式系统中。
根据不同的应用领域和要求,单片机系统可以分为以下几类:1. 工控单片机系统:工控单片机系统广泛应用于工业控制领域,用于控制和监测生产设备、自动化生产线、仪器仪表等。
这类系统通常具备高速、稳定的计算能力、多种通信接口,支持各种传感器和执行器的连接。
常见的工控单片机系统包括PLC(可编程逻辑控制器)和DCS(分布式控制系统)等。
2. 消费电子单片机系统:消费电子单片机系统广泛应用于各类消费电子产品,如手机、电视、音响、数码相机等。
这类系统通常具备低功耗、高性能的特点,可以支持复杂的图形、音频和视频处理。
常见的消费电子单片机系统包括ARM Cortex-M系列单片机、ESP 系列WiFi模块等。
3. 通信单片机系统:通信单片机系统常用于通信设备中,如路由器、交换机、物联网设备等。
这类系统通常具备高速、稳定的网络通信功能,支持各种网络协议和接口,如以太网、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。
常见的通信单片机系统包括ARM Cortex-A系列单片机、W5500以太网芯片等。
4. 汽车电子单片机系统:汽车电子单片机系统应用于汽车电子控制系统,如发动机控制单元(ECU)、车身控制单元(BCU)、防抱死制动系统(ABS)等。
这类系统通常具备高可靠性、抗干扰能力和温度适应能力,支持多种通信接口和传感器连接。
常见的汽车电子单片机系统包括Freescale MPC5500系列单片机、TI TMS320系列数字信号处理器等。
5. 医疗设备单片机系统:医疗设备单片机系统应用于各类医疗设备,如血糖仪、体温计、心电图机等。
这类系统通常具备高精度、低功耗、多种通信接口和传感器连接,支持实时数据采集和处理。
单片机分类及汇总大全
经典的: 1、MCS-51系列Intel公司生产 2、61单片机3、A VR单片机4、MSP 430超低功耗单片机德州仪器(TI)公司生产 5、PIC单片机MicroChip公司生产6、飞思卡尔的单片机7、英飞凌的单片机1.8051最早由Intel公司推出8051/31类单片机。
由于Intel公司将重点放在186,386,奔腾等与PC类兼容的高档芯片开发上。
Intel公司将MCS-51系列单片机中的8051内核使用权以专利互换或出让给世界许多著名IC制造厂商,如Philips 、NEC、Atmel、AMD、Dallas、siemens、Fujutsu、OKI、华邦、LG等。
这些公司在保持与8051单片机兼容基础改善了8051的许多特点。
扩展了针对满足不同测控对象要求的外围电路,如满足模拟量输入的A/D、满足伺服驱动的PWM、满足高速输入/输出控制的HSL/HSO、满足串行扩展总线I2C、保证程序可靠运行的的WDT、引入使用方便且价廉的Flash ROM等。
提高了速度,降低了时钟频率,放宽了电源电压的动态范围,降低了产品价格。
使得以8051为内核的MCU系列单片机在世界上产量最大,应用也最广泛。
80C51已成为8位单片机的主流,成了事实上的标准MCU芯片。
51系列单片机是这些厂商以Intel公司MCS-51系列单片机中的8051为基核推出的各种型号的兼容性单片机。
Intel公司MCS-51系列单片机中的8051是其中最基础的单片机型号。
2. Atmel公司(美国)Atmel公司是世界上著名的高性能、低功耗、非易失性存储器和数字集成电路的一流半导体制造公司。
Atmel 公司最令人注目的是它的EEPROM 电可擦除技术闪速存储器技术和质量高可靠性的生产技术,在CMOS 器件生产领域中Atmel的先进设计水平优秀的生产工艺及封装技术一直处于世界的领先地位。
这些技术用于单片机生产使单片机也具有优秀的品质,Atmel公司的单片机是目前世界上一种独具特色而性能卓越的单片机,在结构性能和功能等方面都有明显的优势,它在计算机外部设备通讯设备自动化工业控制宇航设备仪器仪表和各种消费类产品中都有着广泛的应用前景。
单片机的分类及特点概述
单片机的分类及特点概述在单片机(Microcontroller)领域,存在着多种不同的分类和特点。
本文将对单片机的分类及其特点进行概述。
一、单片机的分类单片机按照体系结构、指令集、功能等方面的不同,可以分为以下几类:1. 基于CISC(Complex Instruction Set Computer)的单片机基于CISC体系结构的单片机,指令集复杂且功能齐全。
其特点是指令种类繁多,可执行复杂的操作,适合处理复杂的任务。
例如,Intel 8051系列单片机就属于此类。
2. 基于RISC(Reduced Instruction Set Computer)的单片机基于RISC体系结构的单片机,指令集简化且精简。
其特点是指令种类少但效率高,适合处理实时性要求高的任务。
ARM、MIPS等系列单片机就属于此类。
3. 嵌入式单片机嵌入式单片机是指将特定领域的功能集成到一颗芯片中,实现了集成度的提高。
例如,数字信号处理器(DSP)、传感器控制器等。
这类单片机通常具有较高的性能和专用功能。
4. 特殊用途单片机特殊用途的单片机是为满足某一特定应用需求而设计的,例如汽车电子控制单片机、医疗器械单片机等。
这类单片机通常具有特殊的接口和功能,并且可在特定环境下提供更好的性能和稳定性。
二、单片机的特点单片机作为嵌入式系统中的核心组件,具有以下特点:1. 集成度高单片机集成了中央处理器(CPU)、存储器(RAM和ROM)、输入输出接口和定时器等多种功能于一颗芯片中。
这种高度集成的设计使得单片机系统在尺寸和成本方面更具优势。
2. 低功耗由于单片机针对低功耗设计,通过在设计中利用优化技术、关断多余模块和采用低功耗电路等措施,以降低功耗为目标。
这使得单片机在很多电池供电的嵌入式系统中具有较长的工作时间。
3. 灵活性强单片机的可编程性和可扩展性使其能够根据具体需求进行定制开发。
开发人员可以根据应用要求编写控制程序,并通过输入输出接口与外围设备进行通信。
单片机分类
目前单片机品种很多,至少有五十多个系列、三百多个品种。
可按以下方式进行分类:一. 单片机分类之按字长分1. 4位单片机——控制功能较弱,CPU一次只能处理4位二进制效。
典型产品有:NEC 公司的UPD75XX系列、NS公司的COP400系列、夏普公司的SMXX系列等等。
2. 8位单片机——控制功能较强,品种最为齐全。
典型产品有:Intel公司的MCS-48系列和MCS-51系列、Microchip公司的PIC16CXX系列和PICI7CXX系列以及PIC1400系列、Motorola公司的M6811C05系列和M68HC11一系列、Zilog公司的Z8系列等等.3. 16位单片机——是在1983年以后发展起来的。
运算速度快,有的单片机的导址能力达1MB,片内含有A/D和D/A转换电路,支持高级语言。
典型产品有:Intel公司的MCS-96/98系列、Motorola公司的M68HC16系列、NS公司的783XX系列等等。
4. 32位单片机——字长为32位,是单片机的顶级产品,具有极高的运算速度。
典型产品有:Intel公司的MCS-80960系列、Motorola公司的M68300系列、Hitachi公司的SuperH(简称SH)系列等.二. 单片机分类之按控制要求解决方案分1.通用型——通用型单片机是一种基本ic芯片,它内部资源比较丰富,性能全面且适用性强,能覆盖多种应用需求。
用户根据需要,可设计一个以通用单片机芯片为核心再配以其他外围电路的测控系统。
2.专用型——专门针对某些产品的特定用途而制作的单片机,例如,电度表和Ic卡读写器上的单片机等。
专用型单片机针对性强且数量巨大,对系统结构的最简化、可靠性和成本的最佳化等方面都作了全面的考虑,所以专用单片机具有十分明显的综合优势。
比如:工业控制三. 分类之按制造工艺单片机开发分1. HMOS工艺——高密度短沟道MOS工艺,具有高速度、高密度的特点。
单片机不同类型的分类
单片机不同类型的分类单片机是指包含处理器、存储器、输入输出接口和各种控制逻辑在内的完整系统,广泛应用于各种电子设备中。
根据处理器架构、指令集、性能、功耗等方面的差异,单片机可分为多种类型。
本文将为大家详细介绍单片机的不同类型及其特点。
1. 嵌入式CISC型单片机CISC(Complex Instruction Set Computing,复杂指令集计算)是目前市场上用得最多的单片机类型,使用的处理器常见有8051、AVR、PIC等。
这种单片机通常以高成本的硬件实现为代价,降低了编程难度,因此被广泛应用于各种嵌入式系统中。
其特点如下:•指令集庞杂,可以完成较复杂的操作;•具有高度集成度,能够支持广泛的外设驱动;•程序开发相对简单,易于维护。
2. 嵌入式RISC型单片机RISC(Reduced Instruction Set Computing,精简指令集计算)型单片机指令集有限,常见的处理器有ARM、MIPS等。
相比于CISC型单片机,RISC型单片机在设计时更加关注处理器的性能,因此具有以下特点:•简化的指令集,执行速度较快;•可以在低功耗环境下运行;•具有高度可重构性,能够满足定制化开发需求。
3. 嵌入式SOC型单片机SOC(System On Chip,系统级芯片)型单片机是将CPU、存储器、存储控制器、外设控制器等一系列硬件集成到一颗芯片上的单片机。
常见的嵌入式SOC型单片机有TI OMAP、Qualcomm Snapdragon等。
SOC型单片机具有以下特点:•集成度极高,能够支持诸多外设;•面对复杂的使用场景有着更大处理能力和更好的处理性能;•开发难度较高,需要掌握多种技术和应用知识。
4. 嵌入式DSP型单片机DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理)型单片机具有处理数字信号的特性,适用于音频、视频、图像处理、通信、控制等方面的应用。
常见的嵌入式DSP型单片机有TI TMS320、ADI Blackfin等。
单片机的分类
单片机的分类单片机是一种集成电路,在一个芯片上集成了处理器核心、存储器、输入输出接口等功能模块的微型计算机系统。
根据其功能和应用领域的不同,可以将单片机分为几个主要的分类。
本文将介绍单片机的分类及其特点。
一、基于处理器架构的分类基于单片机的处理器架构,可以将单片机分为以下几类:1. 8位单片机:8位单片机具有较低的成本和较低的功耗,适用于一些资源有限、计算复杂度较低的应用。
这类单片机常见的代表是8051系列单片机,它具有广泛的应用和较强的兼容性。
2. 16位单片机:16位单片机拥有更多的计算能力和更丰富的外设接口,适用于一些计算复杂度较高的应用。
例如,PIC24和dsPIC系列单片机,在嵌入式控制和信号处理领域被广泛使用。
3. 32位单片机:32位单片机具备强大的处理能力和高度集成的特点,能够处理大规模、复杂的任务。
ARM Cortex-M系列单片机是当前应用最广泛的32位单片机,被广泛应用于智能家居、工业自动化、车载电子等领域。
二、基于功能的分类根据单片机的功能特点,可以将单片机分为以下几类:1. 通用型单片机:通用型单片机集成了基本的计算、存储和输入输出功能,适用于一般性的嵌入式应用。
这类单片机常见的代表有PIC、8051等系列,具有广泛的应用领域。
2. 控制型单片机:控制型单片机具有丰富的外设接口和专用的控制功能,适用于工业控制、家电控制等领域。
例如,STC系列的控制型单片机在电机控制、电子开关等方面应用广泛。
3. 通信型单片机:通信型单片机具有专门的通信接口和协议支持,适用于无线通信、物联网等领域。
例如,ESP系列的通信型单片机可以直接连接Wi-Fi网络,实现远程通信。
三、基于应用领域的分类根据单片机的应用领域,可以将单片机分为以下几类:1. 汽车电子单片机:汽车电子单片机具备抗干扰、高可靠性和低功耗的特点,广泛应用于汽车电子系统中。
例如,Freescale系列单片机在车身控制、发动机管理等方面应用广泛。
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单片机的分类单片机作为计算机发展的一个重要分支领域,根据目前发展情况,从不同角度单片机大致可以分为通用型/专用型、总线型/非总线型及工控型/家电型。
1.通用型/专用型这是按单片机适用范围来区分的。
例如,80C51是通用型单片机,它不是为某种专用途设计的;专用型单片机是针对一类产品甚至某一个产品设计生产的,例如为了满足电子体温计的要求,在片内集成ADC接口等功能的温度测量控制电路。
2.总线型/非总线型这是按单片机是否提供并行总线来区分的。
总线型单片机普遍设置有并行地址总线、数据总线、控制总线,这些引脚用以扩展并行外围器件都可通过串行口与单片机连接,另外,许多单片机已把所需要的外围器件及外设接口集成一片内,因此在许多情况下可以不要并行扩展总线,大大减省封装成本和芯片体积,这类单片机称为非总线型单片机。
3.控制型/家电型这是按照单片机大致应用的领域进行区分的。
一般而言,工控型寻址范围大,运算能力强;用于家电的单片机多为专用型,通常是小封装、低价格,外围器件和外设接口集成度高。
显然,上述分类并不是惟一的和严格的。
例如,80C51类单片机既是通用型又是总线型,还可以作工控用。
按其它类型分类:8051单片机:8051单片机最早由Intel公司推出,随后Intel公司将80C51内核使用权以专利互换或出让给世界许多著名IC制造厂商,如 Philips 、NEC、Atmel、AMD、Dallas、siemens、Fujutsu、OKI、华邦、LG等。
在保特与80C51单片机兼容的基础上,这些公司容入了自身的优势,扩展了针对满足不同测控对象要求的外围电路,如满足模拟量输入的A/D、满足伺服驱动的PWM、满足高速输入/输出控制的HSL/HSO、满足串行扩展总线I2C、保证程序可靠运行的的WDT、引入使用方便且价廉的Flash ROM等,开发出上百种功能各异的新品种。
这样80C51单片机就变成了众多芯片制造厂商支持的大家族,统称为80C51系列单片机。
客观事实表明,80C51已成为8位单片机的主流,成了事实上的标准MCU芯片。
1. ATMEL单片机目前,国内广泛应用的芯片是80C51系列,其中ATMEL公司生产的具有Flash ROM的增强型51系列单片机目前在市场上仍然十分流行,其中AT89S系列十分活跃。
2.AVR单片机:AVR单片机是ATMEL在90年代推出的精简指令集RISC的单片机 ,跟PIC类似。
使用哈佛结构。
是增强型RISC内载Flash的单片机,芯片上的Flash存储器附在用户的产品中,可随时编程,再编程,使用户的产品设计容易,更新换代方便.AVR单片机采用增强的RISC结构,使其具有高速处理能力,在一个时钟周期内可执行复杂的指令,每MHz可实现1MIPS的处理能力.AVR单片机工作电压为2.7~6.0V,可以实现耗电最优化。
AVR的单片机广泛应用于计算机外部设备,工业实时控制,仪器仪表,通讯设备,家用电器,宇航设备等各个领域。
AT91M系列是基于ARM7TDMI 嵌入式处理器的ATMEL 16/32 微处理器系列中的一个新成员该处理器用高密度的16 位指令集实现了高效的32位RISC结构且功耗很低。
3. Philips单片机飞利浦半导体作为全球著名的半导体产品供应商,在单片机( MCU )领域具有强大的影响力,产品范围广泛并且在技术创新上极为活跃。
尤其近几年在ARM(32位)和增强型51单片机方面,有大量的新产品问世。
飞利浦51系列单片机与MCS-51指令系统完全兼容。
4. MicroChip单片机MicroChip单片机的主要产品是PIC 16C系列和17C系列8位单片机,CPU 采用RISC结构,分别仅有33,35,58条指令,采用Harvard双总线结构,运行速度快,低工作电压,低功耗,较大的输入输出直接驱动能力,价格低,一次性编程,小体积。
适用于用量大,档次低,价格敏感的产品.在办公自动化设备,消费电子产品,电讯通信,智能仪器仪表,汽车电子,金融电子,工业控制不同领域都有广泛的应用,PIC系列单片机在世界单片机市场份额排名中逐年提高.发展非常迅速。
5. Motorola单片机Motorola是世界上最大的单片机厂商.从M6800开始,开发了广泛的品种,4位,8位,16位32位的单片机都能生产,其中典型的代表有:8位机M6805,M68HC05系列,8位增强型M68HC11,M68HC12 ,16位机M68HC16, 32位机M683XX. Motorola 单片机的特点之一是在同样的速度下所用的时钟频率较Intel类单片机低得多,因而使得高频噪声低,抗干扰能力强,更适合于工控领域及恶劣的环境。
6. TI公司的MSP430单片机采用冯-诺依曼架构,通过通用存储器地址总线(MAB)与存储器数据总线(MDB)将 16 位 RISC CPU、多种外设以及高度灵活的时钟系统进行完美结合。
MSP430能够为当前与未来的混合信号应用提供很好的解决方案。
所有 MSP430 外设都只需最少量的软件服务。
例如,模数转换器均具备自动输入通道扫描功能和硬件启动转换触发器,一些也带有 DMA 数据传输机制。
这些卓越的硬件特性使我们能够集中利用 CPU 资源,实现目标应用所要求特性,而不必花费大量时间用于基本的数据处理。
这意味着能以更少的软件与更低的功耗实现更低成本的系统。
主要应用范围:计量设备、便携式仪表、智能传感系统。
7. 凌阳16位单片机台湾凌阳公司2001年推出的第一代单片机,具有高速度、低价、可靠、实用、体积小、功耗低和简单易学等特点。
像SPCE061A型单片机内嵌32K字闪存Flash,处理速度高,尤其适用于数字语音播报和识别等应用领域,是数字语音识别与语音信号处理的理想产品,得到了广泛的应用。
凌阳SPMC75系列单片机是凌阳科技开发的具自主知识产权的16位微控制器(单片机),SPMC75系列单片机集成了能产生变频电机驱动的PWM发生器、多功能捕获比较模块、BLDC电机驱动专用位置侦测接口、两相增量编码器接口等硬件模块;以及多功能I/O 口、同步和异步串行口、ADC、定时计数器等功能模块,利用这些硬件模块支持,SPMC75可以完成诸如家电用变频驱动器、标准工业变频驱动器、多环伺服驱动系统等复杂应用。
8. 台湾MDT20XX系列单片机MDT单片机是台湾 MICON 麦肯公司设计的 OTP/MASK掩膜型8位单片机,自1997年推向市场以来,深受广大用户欢迎,MDT系列单片机与 PIC 相比最大特点是温度范围为工业级,最大工作频率可达到 20MHz,不分型号和后缀,及售价十分便宜,同时只需将PIC的HEX文件作十分简单的转换即可,不用作任何修改。
工业级OTP单片机,与PIC单片机管脚完全一致,海尔集团的电冰箱控制器,TCL 通信产品,长安奥拓铃木小轿车功率分配器就采用这种单片机。
9. EM78系列OTP型单片机台湾义隆电子股份有限公司生产, 直接替换PIC16CXX,管脚兼容,功能更强,程序可用专业转换软件转换。
适用范围:家电产品、IC卡终端产品(水表电表、煤气表)、保密系统(软件狗、报警器、监控器)、遥控器、仪表仪器,通信产品(多功能电话、交换机、密码锁)、电子医疗器械等。
10. Scenix单片机Scenix公司推出的8位RISC结构SX系列单片机与Intel 的Pentium II 等一起被<<Electronic Industry Yearbook 1998>>评选为1998年世界十大处理器.在技术上有其独到之处: SX系列双时钟设置,指令运行速度可达50/75/100MIPS(每秒执行百万条指令,XXX M Instruction Per Second) ;具有虚拟外设功能,柔性化I/O端口,所有的I/O端口都可单独编程设定,公司提供各种I/O的库函数,用于实现各种I/O模块的功能,如多路UART,多路A/D,PWM,SPI,DTMF,FS,LCD驱动等等. 采用EEPROM/FLASH程序存储器,可以实现在线系统编程.通过计算机RS232C接口,采用专用串行电缆即可对目标系统进行在线实时仿真。
11. EPSON单片机EPSON单片机以低电压,低功耗和内置LCD驱动器特点著名于世,尤其是LCD 驱动部分做得很好。
在低电压,低功耗方面也很有特色。
目前0.9V供电的单片机已经上市,不久 LCD显示手表将使用0.5V供电。
EPSON单片机广泛用于工业控制,医疗设备,家用电器,仪器仪表,通信设备和手持式消费类产品等领域。
目前EPSON已推出四位单片机SMC62系列,SMC63系列,SMC60系列和八位单片机SMC88系列。
12. 东芝单片机东芝单片机门类齐全,4位机在家电领域有很大市场,8位机主要有870系列,90系列,该类单片机允许使用慢模式,采用32K时钟时功耗降至10UA数量级。
东芝的32位单片机采用MIPS 3000A RISC的CPU结构,面向VCD,数字相机,图像处理等市场。
13.富士通单片机富士通也有8位,16位和32位单片机,但是8位机使用的是16位的CPU 内核。
也就是说8位机与16位机指令相同,使得开发比较容易。
8位机有名是MB8900系列,16位机有MB90系列。
富士通注重服务大公司,大客户,帮助大客户开发产品。
14. LG公司GMS90系列单片机与Intel MCS-51系列,Atmel 89C51/52,89C2051等单片机兼容,CMOS技术,高达40MHZ的时钟频率,应用于: 多功能电话,智能传感器,电度表,工业控制,防盗报警装置,各种计费器,各种IC卡装置,DVD,VCD,CD-ROM。
15. 华邦单片机华邦公司的W77,W78系列8位单片机的脚位和指令集与8051兼容, 但每个指令周期只需要4个时钟周期,速度提高了三倍,工作频率最高可达 40MHz.同时增加了WatchDog Timer,6组外部中断源,2组UART,2组Data pointer及Wait state control pin。
16. Zilog单片机:Z8单片机是Zilog公司的产品,采用多累加器结构,有较强的中断处理能力,开发工具价廉物美.Z8单片机以低价位面向低端应用.我想很多人都知道Z80单板机,直到90年代后期,很多大学的微机原理还是讲述Z80。
17. NS单片机COP8单片机是NS(美国国家半导体公司)的产品,内部集成了16位A/D,这是不多见的,在看门狗多路及STOP方式下单片机的唤醒方式上都有独到之处.此外,COP8的程序加密也做得比较好。
18.AX1001单片机由珠海建荣科技公司推出 , 它是 100MIPS 高性能 8 位 RISC 微控制器 , 采用了先进的 CMOS OTP 技术 , 应用于税控机、条形码扫描仪、打印机、网络控制系统、读卡器等等。