单片机控制技术发展与应用

低噪声与高可靠性技术 为提高单片机系统的抗电磁干扰能力，使产品能适应恶劣的工 作环境，满足电磁兼容性方面更高标准的要求，各单片机商家在单片机内部电路中采取 了一些新的技术措施。如美国国家半导体NS的COP8单片机内部增加了抗EMI电路，增强了 “看门狗”的性能。Motorola也推出了低噪声的LN系列单片机。 OTP与掩膜 OTP是一次性写入的单片机。过去认为一个单片机产品的成熟是以投产掩膜 型单片机为标志的。由于掩膜需要一定的生产周期，而OTP型单片机价格不断下降，使得 近年来直接使用OTP完成最终产品制造更为流行。它较之掩膜具有生产周期短、风险小的 特点。近年来，OTP型单片机需量大幅度上扬，为适应这种需求许多单片机都采用了在片 编程技术(In System Programming)。未编程的OTP芯片可采用裸片Bonding技术或表面贴 技术，先焊在印刷板上，然后通过单片机上引出的编程线、串行数据、时钟线等对单片 机编程。解决了批量写OTP 芯片时容易出现的芯片与写入器接触不好的问题。使OTP的裸 片得以广泛使用，降低了产品的成本。编程线与I/O线共用，不增加单片机的额外引脚。 而一些生产厂商推出的单片机不再有掩膜型，全部为有ISP功能的OTP。 MTP向OTP挑战 MTP是可多次编程的意思。一些单片机厂商以MTP的性能、OTP的价位推出 他们的单片机，如ATMELAVR单片机，片内采用FLASH，可多次编程。华邦公司生产的与 8051兼容的单片机也采用了MTP性能，OTP的价位。这些单片机都使用了ISP技术，等安装 到印刷线路板上以后再下载程序。 2 单片机的广泛选择 Motorola单片机 Motorola是世界上最大的单片机厂商。品种全、选择余地大、新产品 多是其特点，在8位机方面有68HC05和升级产品68HC08，68HC05有三十多个系列，二百多 个品种，产量已超过20亿片。8位增强型单片机68HC11也有三十多个品种，年产量在1亿 片以上。升级产品有68HC12。16位机68HC16也有十多个品种。32位单片机的683XX系列也 有几十个品种。近年来，以PowerPC、Coldfire、M.CORE 等为CPU。将DSP做为辅助模块 集成的单片机也纷纷推出。目前仍是单片机的首选牌品。Motorola单片机特点之一是在 同样速度下所用的时钟频率较Intel类单片机 低很多，因而使得高频噪声低，抗干扰能 力强,更适合用于工控领域及恶劣的环境。Motorola 8位单片机过去的策略是以掩膜为主 的，最近推出OTP计划以适应单片机发展新趋势，在32位机上，M.CORE在性能和功耗方面 都胜过ARM7。 Microchip单片机 Microship单片机是市场份额增长最快的单片机。它的主要产品是16 C系列8位单片机，CPU采用RISC结构，仅33条指令，运行速度快，且以低价位著称，一般 单片机价格都在一美元以下。Microship单片机没有掩膜产品，全部是OTP器件，Micros hip强调节约成本的最优化设计，适于用量大、档次低、价格敏感的产品

Scenix单片机 Scenix单片机I/O模块有新意 I/O模块的集成与组合技术是单片机技术 不可缺少的重要方面。除传统的I/O功能模块如并行I/O、URT、SPI、I2C、A/D、PWM、P LL、DTMF等，新的I/O模块 不断出现，如USB、 CAN、J1850，最具代表性的是Motorola 32位单片机，它集成了包括各种通讯协议在内的I/O模块，而Scenix单片机在I/O模块的 处理上引入了虚拟I/O的新概念。Scenix采用了RISC结构的CPU，使CPU最高工作频率达5 0MHz。运算速度接近50 MIPS。有了强有力的CPU，各种I/O功能便可以用软件的办法模拟 。单片机的封装采用20/28引脚。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。这些用软件完成的模块包括多路UART、多路A/D、PWM、SPI、DTMF、FSK、LCD驱动 等，这些都是通常用硬件实现起来也相当复杂的模块。 NEC单片机 NEC单片机自成体系，以8位单片机78K系列产量最高，也有16位、32位单片 机。16位以上单片机采用内部倍频技术，以降低外时钟频率。有的单片机采用内置操作 系统。NEC的销售策略著重于服务大客户，并投入相当大的技术力量帮助大客户开发产品 。 东芝单片机 东芝单片机的特点是从4位机到64位机门类齐全。4位机在家电领域仍有较 大的市场。8位机主要有870系列、90系列等，该类单片机允许使用慢模式，采用32K时钟 时功耗降至10μA数量级。CPU内部多组寄存器的使用，使得中断响应与处理更加快捷。 东芝的32位单片机采用MIPS 3000A RISC的CPU 结构，面向VCD、数字相机、图象处理等 市场。