常见单片机芯片简介
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3 常见单片机芯片简介
1) STC单片机技术。STC公司的单片机主要是基于8051内核,是新一代增强型单片机,指令代码完全兼容传统8051,速度快8~12倍,带ADC,4路PWM,双串口,有全球唯一ID号,加密性好,抗干扰强;
2)PIC单片机。它是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是体积小、功耗低、精简指令集、抗干扰性好、可靠性高、有较强的模拟接口、代码保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片[2]。
3)EMC单片机。是台湾义隆公司的产品,有很大一部分与PIC 8位单片机兼容,且相兼容产品的资源相对比PIC的多,价格便宜,有很多系列可选,但抗干扰较差。
4)51单片机
(1)ATMEL单片机。ATMEl公司的8位单片机有AT89、AT90两个系列,AT89系列是8位Flash单片机,与8051系列单片机相兼容,静态时钟模式;AT90系列单片机是增强RISC结构、全静态工作方式、内载在线可编程Flash的单片机,也叫A VR单片机;(2)PHLIPIS 51PLC系列单片机。PHILIPS公司的单片机是基于80C51内核的单片机,嵌入了掉电检测、模拟以及片内RC振荡器等功能,这使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的应用设计中可以满足多方面的性能要求;(3)TI公司单片机。德州仪器提供了TMS370和MSP430两大系列通用单片机.TMS370系列单片机是8位CMOS单片机,具有多种存储模式、多种外围接口模式,适用于复杂的实时控制场合;MSP430系列单片机是一种超低功耗、功能集成度较高的16位低功耗单片机,特别适用于要求功耗低的场合
5)HOLTEK单片机。台湾盛扬半导体的单片机,价格便宜,种类较多,但抗干扰较差,适用于消费类产品;
6)松翰单片机(SONIX)。SONIX是台湾松翰公司的单片机,大多为8位机,有一部分与PIC 8位单片机兼容,价格便宜,系统时钟分频可选项较多,有PMW ADC 内振内部杂讯滤波。缺点RAM空间过小,抗干扰较好;
4 八位单片机学习感想
通过对MCS-51、EMC系列、HT系列、PIC系列等八位单片机的学习与应用,对8位微处理器的特点有了较深的认识。
首先,是8位单片机的程序执行方式都为直线形式,内核相同;其次,为指令,如用汇编可分为集中指令集和精简指令集。无论是集中指令或是精简指令,其指令使用方法与其特色大同小异。都是数据传送、对I/O口操作、设置功能寄存器、数据计算、数据比较等等。如用C语言编程,各单片机以C为标准,只有部分特殊寄存器名称有所不同;其余都相同。
各类8位单片机的不同之处是其附带的各种功能有所不同。如MSC-51带通信串口,EMC78P458带AD转换、PWM输出,HT带内部RC等等。
对新的8位单片机,只要了解一下其内部资源和其控制指令,即可开始应用。一般2~3天就可上手,多则5天。在学习以前未使用过的单片机,一定要了解该种单片机的特殊性,以免跟其它单片机混杂而导致错误。
元件封装
封装,就是指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接。封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。它不仅起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用,而且还通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接,从而实现内部芯片与外部电路的连接。因为芯片必须与外界隔离,以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。另一方面,封装后的芯片也更便于安装和运输。由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB(印制电路板)的设计和制造,因此它是至关重要的。
衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比,这个比值越接近1越好。封装时主要考虑的因素:
1、芯片面积与封装面积之比为提高封装效率,尽量接近1:1;
2、引脚要尽量短以减少延迟,引脚间的距离尽量远,以保证互不干扰,提高性能;
3、基于散热的要求,封装越薄越好。
封装主要分为DIP双列直插和SMD贴片封装两种。从结构方面,封装经历了最早期的晶体管TO(如TO-89、TO92)封装发展到了双列直插封装,随后由
PHILIP公司开发出了SOP小外型封装,以后逐渐派生出SOJ(J型引脚小外形封装)、TSOP(薄小外形封装)、VSOP(甚小外形封装)、SSOP(缩小型SOP)、TSSOP(薄的缩小型SOP)及SOT(小外形晶体管)、SOIC(小外形集成电路)等。从材料介质方面,包括金属、陶瓷、塑料、塑料,目前很多高强度工作条件需求的电路如军工和宇航级别仍有大量的金属封装。
封装大致经过了如下发展进程:
结构方面:TO->DIP->PLCC->QFP->BGA ->CSP;
材料方面:金属、陶瓷->陶瓷、塑料->塑料;
引脚形状:长引线直插->短引线或无引线贴装->球状凸点;
装配方式:通孔插装->表面组装->直接安装
具体的封装形式
1、SOP/SOIC封装
SOP是英文Small Outline Package的缩写,即小外形封装。SOP封装技术由1968~1969年菲利浦公司开发成功,以后逐渐派生出SOJ(J型引脚小外形封装)、TSOP(薄小外形封装)、VSOP(甚小外形封装)、SSOP(缩小型SOP)、TSSOP (薄的缩小型SOP)及SOT(小外形晶体管)、SOIC(小外形集成电路)等。
2、DIP封装
DIP是英文Double In-line
Package的缩写,即双列直插式封装。插装型封装之一,引脚从封装两侧引出,封装材料有塑料和陶瓷两种。DIP是最普及的插装型封装,应用范围包括标准逻辑IC,存贮器LSI,微机电路等。
3、PLCC封装
PLCC是英文Plastic Leaded Chip Carrier的缩写,即塑封J引线芯片封装。PLCC封装方式,外形呈正方形,32脚封装,四周都有管脚,外形尺寸比DIP 封装小得多。PLCC封装适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线,具有外