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| -- 作者：wangxinxin -- 發布時間：2010-12-8 10:30:39 -- 計算機技術論壇單片機的現狀也成長前景 計算機技術論壇單片機的現狀也成長前景，轉自：嵌入開拓技術論壇計算機瑣屑的成長已明顯地朝三個標的指標成長；這三個標的指標就是：巨型化，單片化，征集化。以從事復雜瑣屑計算和高速數據從事的仍然是巨型機在起感召，故而，巨型機在目前在朝高速及從事才能的標的指標勤勉。單片機在涌現時，intel公司就給其單片機取名為嵌入衰落放肆器（embeddedmicrocontroller）。單片機的最明顯的上風，就是可以嵌入到各種儀器、配備中。這一點是巨型機和征集不可能做到的。在本文，介紹單片機的最老技術退步，包括數字單片機的工藝及技術，模糊單片機的工藝及技術，單片機的可靠性技術，以及以單片機為核心的嵌入式瑣屑。數字單片機的技術成長數字單片機的技術退步反應在內部布局、功率消耗、內部電壓等級以及打造工藝上。在這幾方面，較為典范地闡明了數字單片機的程度。在目前，用戶對單片機的需要越來越多，但是，要求也越來越高。下面分別就這四個方面申明單片機的技術退步狀況。1、內部布局的退步單片機在內部已集成了越來越多的部件，這些部件包括平凡常用的電路，比方：定時器，比較器，a/d轉換器，d/a轉換器，串行通信接口，watchdog電路，lcd放肆器等。有的單片機為了構成放肆征集或構成部門網，內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c167cs-32fm中，內部還含有2個can。因而，這類單片機無比容易構成征集。特別是在放肆，瑣屑較為復雜時，構成一個放肆征集無比有用。為了能在變頻放肆中便捷使用單片機，構成最具經濟效益的嵌入式放肆瑣屑。有的單片機內部設置了特地用于變頻放肆的脈寬調制放肆電路，這些單片機有fujitsu公司的mb89850系列、mb89860系列；motorola公司的mc68hc08mr16、mr24等。在這些單片機中，脈寬調制電路有6個通道輸出，可發生三相脈寬調制交流電壓，并內部含死區放肆等功能。特別有目共睹的是：現在有的單片機已采納所謂的三核（trcore）布局。這是一種建立在瑣屑級芯片（systemonachip）觀點上的布局。這種單片機由三個核形成：一個是微放肆器和dsp核，一個是數據和程序存儲器核，最月朔個是核心專用集成電路（asic）。這種單片機的最大特點在于把dsp和微放肆器同時做在一個片上。雖然從布局定義上講，dsp是單片機的一品種型，但其感召重要反應在高速計算和尤其從事如快捷傅立葉變換等下面。把它和傳統單片機結合集成大猛退步了單片機的功能。這是目前單片機最大的退步之一。這種單片機最典范的有infineon公司的tc10gp；hitachi公司的sh7410，sh7612等。這些單片機都是高等單片機，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在新的單片機的功耗越來越小，特別是很多單片機都設置了多種使命方式，這些使命方式包括等待，暫停，睡眠，閑暇，節電等使命方式。philips公司的單片機p87lpc762是一個很典范的例子，在閑暇時，其功耗為1.5ma，而在節電方式中，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msp430系列，它是一個16位的系列，有超低功耗使命方式。它的低功耗方式有lpm1、lpm3、lpm4三種。當電源為3v時，如果使命于lmp1方式，縱然核心電路處于活動，由于cpu不活動，振蕩器處于1～4mhz，這時功耗只有50?a。在lpm3時，振蕩器處于32khz，這時功耗只有1.3?a。在lpm4時，cpu、核心及振蕩器32khz都不活動，則功耗只有0.1?a。現在單片機的封裝程度已大猛退步，隨著貼片工藝的涌現，單片機也大量采納了各種合符貼片工藝的封裝方式涌現，以大量平添體積。在這種形勢中，microchip公司推出的8引腳的單片機特別有目共睹。這是pic12cxxx系列。它含有0.5～2k程序存儲器，25～128字節數據存儲器，6個i/o端口以及一個定時器，有的還含4道a/d，完備可以滿足一些高等瑣屑的使用。擴大電源電壓范疇以及在較低電壓下仍然能使命是來日誥日單片機成長的目標之一。目前，平凡單片機都可以在3.3～5.5v的條件下使命。而一些廠家，則生產出可以在2.2～6v的條件下使命的單片機。這些單片機有fujitsu公司的mb89191～89195，mb89121～125a，mb89130系列等，理當說該公司的f2mc-8l系列單片機絕大多數都滿足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2.2v的。3、工藝上的退步現在的單片機基本上采納cmos技術，但已經大多數采納了0.6?m以上的光刻工藝，有個體的公司，如motorola公司則已采納計算機技術論壇0.35?m致使是0.25?m技術。這些技術的退步大大地退步了單片機的內部密度和可靠性。以單片機為核心的嵌入式瑣屑單片機的另外一個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，把單片機嵌入式瑣屑和internet連接已是一種趨勢。但是，internet一貫是一種采納肥服務器，瘦用戶機的技術。這種技術在互聯上存儲及訪問大量數據是適宜的，但對于放肆嵌入式器件就成了"殺雞用牛刀"了。要實現嵌入式配備和internet連接，就需要把傳統的internet理論和嵌入式配備的理論都顛倒已往。為了使復雜的或復雜的嵌入式配備，比方單片機放肆的機床、單片機放肆的門鎖，能著實可行地和internet連接，就要求特地為嵌入衰落放肆器配備設計征集服務器，使嵌入式配備可以和internet相連，并顛末尺度征集瀏覽器進行過程放肆。目前，為了把單片機為核心的嵌入式瑣屑和internet相連，已有多家公司在進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的方案--emit技術。這個技術包括三個重要部分：即emmicro，emgateway和征集瀏覽器。此中，emmicro是嵌入配備中的一個只占內存容量1k字節的極小的征集服務器；emgateway作為一個功能較強的用戶或服務器，它用于實現對多個嵌入式配備的管理，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進行顯示和嵌入式配備之間的數據傳輸。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，實現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軟件技術使用尺度的internet協議對8位和16位嵌入式配備進行管理，但比傳統上的開銷小得多。目前，單片機使用中提出了一個新的成就：這就是如何使8位、16位單片機放肆的產品，也即嵌入式產品或配備能實現和互聯網互連？tasking公司目前正在為從事這個成就提供了途徑。該公司已把emware的emit軟件包和有關的軟件配套集成，構成一個集成開拓狀況，向用戶提供開拓便捷。嵌入互聯網同盟eti（embedtheinternetconsortium）正在嚴密合作，共同開拓嵌入式internet的從事方案。在不久將會有成果頒布。單片機使用的可靠性技術成長在單片機使用中，可靠性是首要因素為了擴大單片機的使用范疇和范疇，退步單片機本身的可靠性是一種有用方式。近年來，單片機的生產廠家在單片機設計上采納了各種退步可靠性的老技術，這些老技術體現在如下幾點：1、eft（ellectricalfasttransient）技術eft技術是一種抗困擾技術，它是指在振蕩電路的正弦旌旗旗號受到外界困擾時，其波形上會迭加各種毛刺旌旗旗號，如果使用施密特電路對其整形，則毛刺會成為觸發旌旗旗號困擾平凡的時鐘，在瓜代使用施密特電路和rc濾波電路時，就可以消除這些毛否則令其感召生效，從而包管瑣屑的時鐘旌旗旗號平凡使命。這樣，就退步了單片機使命的可靠性。motorola公司的mc68hc08系列單片機就采納了這種技術。2、低噪聲布線技術及驅著技術在傳統的單片機中，電源及地線是在集成電路外殼的對稱引腳上，平但凡在左上、右下或右上、左下的兩對對稱點上。這樣，就使電源噪聲穿過整塊芯片，對單片機的內部電路構成困擾。現在，很多單片機都把地和電源引腳安排在兩條相鄰的引腳上。這樣，不僅低落了穿過整個芯片的電流，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。現在為了順應各種使用的需要，很多單片機的輸出才能都有了很猛退步，motorola公司的單片機i/o口的灌拉電流可達8ma以上，而microchip公司的單片機可達25ma。其它公司：amd，fujitsu，nec，infineon，hitachi，ateml，tosbiba等基本上可達8～20ma的程度。這些電流較大的驅動電路集成到芯片內部在使命時帶來了各種噪聲，為了平添這種影響，現在單片機采納多個小管子并聯等效一個大管子的方式，并在每個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"，從而消除大電流瞬變時發生的噪聲。3、采納低頻時鐘高頻外時鐘是噪聲源之一，不僅能對單片機使用瑣屑發生困擾，還會對外界電路發生困擾，令電磁兼容性不克不及滿足要求。對于要求可靠性較高的瑣屑，低頻外時鐘有利于低落瑣屑的噪聲。在一些單片機中采納內部瑣相環技術，則在內部時鐘較低時，也能發生較高的內部總線速率，從而包管了速率又低落了噪聲。motorola公司的mc68hc08系列及其16/32位單片機就采納了這種技術以退步可靠性。終了語單片機在目前的成長形勢下，表現出幾大趨勢：·可靠性及使用越來越程度高和互聯網連接已是一種明顯的走向。·所集成的部件越來越多；ns（美國國度半導體）公司的單片機已把語音、圖象部件也集成到單片機中，也就是說，單片機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用機。緣由是其內部已集成上各種使用電路。·功耗越來越低和模擬電路結合越來越多。隨著半導體工藝技術的成長及瑣屑設計程度的退步，單片機還會不斷發生新的變化和退步，終極人們可以發覺：單片機與微機瑣屑之間的距離越來越小，致使難以識別。 |