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單片機發(fā)展前景
計算機系統(tǒng)的發(fā)展已明顯地朝三個方向發(fā)展;這三個方向就是：巨型化，單片化，網(wǎng)絡化。以解決復雜系統(tǒng)計算和高速數(shù)據(jù)處理的仍然是巨型機在起作用，故而，巨型機在目前在朝高速及處理能力的方向努力。下面是百分網(wǎng)小編為你整理的單片機發(fā)展前景，供大家閱覽!
單片機發(fā)展前景
1、 內(nèi)部結構的進步
單片機在內(nèi)部已集成了越來越多的部件，這些部件包括一般常用的電路，例如：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控制器等。
有的單片機為了構成控制網(wǎng)絡或形成局部網(wǎng)，內(nèi)部含有局部網(wǎng)絡控制模塊CAN。例如，Infineon公司的C 505C，C515C，C167CR，C167CS-32FM，81C90;Motorola公司的68HC08AZ 系列等。特別是在單片機C167CS-32FM中，內(nèi)部還含有2個CAN。因此，這類單片機十分容易構成網(wǎng)絡。特別是在控制，系統(tǒng)較為復雜時，構成一個控制網(wǎng)絡十分有用。
為了能在變頻控制中方便使用單片機，形成最具經(jīng)濟效益的嵌入式控制系統(tǒng)。有的單片機內(nèi)部設置了專門用于變頻控制的脈寬調(diào)制控制電路，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(diào)制電路有6個通道輸出，可產(chǎn)生三相脈寬調(diào)制交流電壓，并內(nèi)部含死區(qū)控制等功能。
特別引人注目的是：現(xiàn)在有的`單片機已采用所謂的三核(TrCore)結構。這是一種建立在系統(tǒng)級芯片(System on a chip)概念上的結構。這種單片機由三個核組成：一個是微控制器和DSP核，一個是數(shù)據(jù)和程序存儲器核，最后一個是外圍專用集成電路(ASIC)。這種單片機的最大特點在于把DSP和微控制器同時做在一個片上。雖然從結構定義上講，DSP是單片機的一種類型，但其作用主要反映在高速計算和特殊處理如快速傅立葉變換等上面。把它和傳統(tǒng)單片機結合集成大大提高了單片機的功能。這是目前單片機最大的進步之一。這種單片機最典型的有Infineon公司的TC10GP;Hitachi公司的SH7410，SH7612等。這些單片機都是高檔單片機，MCU都是32位的，而DSP采用16或32位結構，工作頻率一般在60MHz以上。
2、 功耗、封裝及電源電壓的進步
現(xiàn)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工作方式，這些工作方式包括等待，暫停，睡眠，空閑，節(jié)電等工作方式。Philips公司的單片機P87LPC762是一個很典型的例子，在空閑時，其功耗為1.5 mA，而在節(jié)電方式中，其功耗只有0.5mA。而在功耗上最令人驚嘆的是TI公司的單片機MSP430系列，它是一個 16位的系列，有超低功耗工作方式。它的低功耗方式有LPM1、LPM3、LPM4三種。當電源為3V時，如果工作于 LMP1方式，即使外圍電路處于活動，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、外圍及振蕩器32kHz都不活動，則功耗只有0.1?A。
現(xiàn)在單片機的封裝水平已大大提高，隨著貼片工藝的出現(xiàn)，單片機也大量采用了各種合符貼片工藝的封裝方式出現(xiàn)，以大量減少體積。在這種形勢中，Microchip公司推出的8引腳的單片機特別引人注目。這是PIC12CXXX系列。它含有0.5～2K程序存儲器，25～128字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器，6個I/O端口以及一個定時器，有的還含4道A/D ，完全可以滿足一些低檔系統(tǒng)的應用。擴大電源電壓范圍以及在較低電壓下仍然能工作是今天單片機發(fā)展的目標之一。目前，一般單片機都可以在3.3～5.5V的條件下工作。而一些廠家，則生產(chǎn)出可以在2.2～6V的條件下工作的單片機。這些單片機有Fujitsu公司的MB89191～89195，MB89121～125A，MB89130系列等，應該說該公司的F2MC-8L系列單片機絕大多數(shù)都滿足2.2～6V的工作電壓條件。而TI公司的MSP430X11X系列的工作電壓也是低達2.2V的。
單片機發(fā)展工藝上的進步
現(xiàn)在的單片機基本上采用CMOS技術，但已經(jīng)大多數(shù)采用了0.6?m以上的光刻工藝，有個別的公司，如Motorola公司則已采用0.35?m甚至是0.25?m技術。這些技術的進步大大地提高了單片機的內(nèi)部密度和可靠性。
TASKING公司目前正在為解決這個問題提供了途徑。該公司已把emWare的EMIT軟件包和有關的軟件配套集成，形成一個集成開發(fā)環(huán)境，向用戶提供開發(fā)方便。嵌入互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟ETI(embed the Internet Consortium)正在緊密合作，共同開發(fā)嵌入式Internet的解決方案。在不久將會有成果公布。
EmWare公司提出嵌入式系統(tǒng)入網(wǎng)的方案--EMIT技術。這個技術包括三個主要部分：即emMicro， emGateway和網(wǎng)絡瀏覽器。其中，emMicro是嵌入設備中的一個只占內(nèi)存容量1K字節(jié)的極小的網(wǎng)絡服務器; emGateway作為一個功能較強的用戶或服務器，它用于實現(xiàn)對多個嵌入式設備的管理，還有標準的Internet 通信接入以及網(wǎng)絡瀏覽器的支持。網(wǎng)絡瀏覽器使用emObjicts進行顯示和嵌入式設備之間的.數(shù)據(jù)傳輸。
如果嵌入式設備的資源足夠，則emMicro和emGateway可以同時裝入嵌入式設備中，實現(xiàn)Inter net的直接接入。否則，將要求emGateway和網(wǎng)絡瀏覽器相互配合。EmWare的EMIT軟件技術使用標準的 Internet協(xié)議對8位和16位嵌入式設備進行管理，但比傳統(tǒng)上的開銷小得多。
目前，單片機應用中提出了一個新的問題：這就是如何使8位、16位單片機控制的產(chǎn)品，也即嵌入式產(chǎn)品或設備能實現(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)互連?
單片機應用的可靠性技術發(fā)展
在單片機應用中，可靠性是首要因素為了擴大單片機的應用范圍和領域，提高單片機自身的可靠性是一種有效方法。近年來，單片機的生產(chǎn)廠家在單片機設計上采用了各種提高可靠性的新技術，這些新技術表現(xiàn)在如下幾點：
1、 EFT(Ellectrical Fast Transient)技術
EFT技術是一種抗干擾技術，它是指在振蕩電路的正弦信號受到外界干擾時，其波形上會迭加各種毛刺信號，如果使用施密特電路對其整形，則毛刺會成為觸發(fā)信號干擾正常的時鐘，在交替使用施密特電路和RC濾波電路時，就可以消除這些毛否則令其作用失效，從而保證系統(tǒng)的'時鐘信號正常工作。這樣，就提高了單片機工作的可靠性。Motorola公司的 MC68HC08系列單片機就采用了這種技術。
2、 低噪聲布線技術及驅(qū)動技術
在傳統(tǒng)的單片機中，電源及地線是在集成電路外殼的對稱引腳上，一般是在左上、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(nèi)部電路造成干擾�，F(xiàn)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，不僅降低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，從而降低系統(tǒng)的噪聲。
現(xiàn)在為了適應各種應用的需要，很多單片機的輸出能力都有了很大提高，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，F(xiàn)ujitsu，NEC ，Infineon，Hitachi，Ateml，Tosbiba等基本上可達8～20mA的水平。這些電流較大的驅(qū)動電路集成到芯片內(nèi)部在工作時帶來了各種噪聲，為了減少這種影響，現(xiàn)在單片機采用多個小管子并聯(lián)等效一個大管子的方法，并在每個小管子的輸出端串上不同等效阻值的電阻，以降低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產(chǎn)生的噪聲。
3、 采用低頻時鐘
高頻外時鐘是噪聲源之一，不僅能對單片機應用系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，還會對外界電路產(chǎn)生干擾，令電磁兼容性不能滿足要求。對于要求可靠性較高的系統(tǒng)，低頻外時鐘有利于降低系統(tǒng)的噪聲。在一些單片機中采用內(nèi)部瑣相環(huán)技術，則在外部時鐘較低時，也能產(chǎn)生較高的內(nèi)部總線速度，從而保證了速度又降低了噪聲。Motorola公司的MC68HC08系列及其1 6/32位單片機就采用了這種技術以提高可靠性。
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