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几种常用的单片机型号


当今单片机厂商琳琅满目,产品性能各异。针对具体情况,我们应选何 种型号呢?首先,我们来弄清两个概念:集中指令集(CISC)和精简指 令集(RISC)。采用 CISC 结构的单片机数据线和指令线分时复用,即 所谓冯.诺伊曼结构。它的指令丰富,功能较强,但取指令和取数据不 能同时进行,速度受限,价格亦高。采用 RISC 结构的单片机数据线和 指令线分离,即所谓哈佛结构。这使得取指令和

取数据可同时进行,且 由于一般指令线宽于数据线,使其指令较同类 CISC 单片机指令包含更 多的处理信息,执行效率更高,速度亦更快。同时,这种单片机指令多 为单字节,程序存储器的空间利用率大大提高,有利于实现超小型化。 属于 CISC 结构的单片机有 Intel8051 系列、Motorola 和 M68HC 系列、 Atmel 的 AT89 系列、台湾 Win bond(华邦)W78 系列、荷兰 Philips 的 PCF80C51 系列等; 属于 RISC 结构的有 Microchip 公司的 PIC 系列、 Silo 的 Z86 系列、Atmel 的 AT90S 系列、韩国三星公司的 KS57C 系列 4 位单 片机、 台湾义隆的 EM-78 系列等。 一般来说, 控制关系较简单的小家电, 可以采用 RISC 型单片机;控制关系较复杂的场合,如通讯产品、工业 控制系统应采用 CISC 单片机。不过,RISC 单片机的迅速完善,使其佼 佼者在控制关系复杂的场合也毫不逊色。 根据程序存储方式的不

同,单片机可分为 EPROM、OTP(一次可编程)、QTP(掩膜)三种。我 国一开始都采用 Rimless 型单片机(片内无 ROM,需片外配 EPROM), 对单片机的普及起了很大作用,但这种强调接口的单片机无法广泛应 用,甚至走入了误区。如单片机的应用一味强调接口,外接 I/O 及存储

器,便失去了单片机的特色。目前单片机大都将程序存储体置于其内, 给应用带来了极大的方便。值得一提的是,以往 OTP 型单片机的价格是 QTP 的 3 倍,而现在已降至 1.5-1.2 倍,选用 OTP 型以免订货周期、 批量的麻烦是可取的。

几种常用单片机: ATMEL 公司的 AVR 单片机,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。

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 .

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.PIC12C508 单片机仅有 8 个引脚,是世界上最小的单片机.该型号有 512 字节 ROM、25 字节 RAM、一个 8 位定时器、一根输入线、5 根 I/O 线,市面售价在 3-6 元人人民币。

MDT20XX 系列单片机: 工业级 OTP 单片机,Macon 公司生产,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 广州强力电子发展有限公司代理 Macon. tell: (020)87607508

EM78 系列 OTP 型单片机: 台湾义隆电子股份有限公司,直接替代 PIC16CXX,管脚兼容,软件可转换, 代理: 福州新源电子技术研究所: tell: (0591)3374152

Scenic 单片机: Scenic 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.

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.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.

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.

8051 单片机: 8051 单片机最早由 Intel 公司推出,其后,多家公司购买 了 8051 的内核,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,有人推测 8051 可能最终形成事实上的标准 MCU 芯片.

LG 公司生产的 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.

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. W741 系列的 4 位单片机带液晶驱动,在线烧录,保密性高,低操作电压 (1.2V~1.8V).

Silo 单片机: Z8 单片机是 Silo 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.

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. 主要特性

· MCS-51 兼容 与 · 字节可编程闪烁存储器 寿命:1000 写/擦循环 4K 数据保留时间:10 年 · 全静态工作:0Hz-24MHz · 三级程序存储器锁定 · 128*8 位内部 RAM · 可编程 I/O 线 · 32 两个 16 位定时器/计数器 · 个中断源 5 · 可编程串行通道 · 低功耗的闲置和掉电模式 · 片内振荡器和时钟电路

89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能 CMOS8 位微 处理器,俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 100 次。该器件 采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的 MCS-51 指令集和 输出管脚相兼容。 由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中, ATMEL 的 89C51 是一种高效微控制器,89C2051 是它的一种精简版本。89C 单片机为很 多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

管脚说明
VCC:供电电压。 GND:接地。 P0 口:P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口,每脚可吸收 8TTL 门电流。当 P1 口的管脚第一次写 1 时,被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据存储器,它 可以被定义为数据/

89C51 引脚图
地址的低八位。在 FIASH 编程时,P0 口作为原码输入口,当 FIASH 进行校验时, P0 输出原码,此时 P0 外部必须被拉高。 P1 口:P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口,P1 口缓冲器能接收输 出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后,被内部上拉为高,可用作输入,P1 口被外部 下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH 编程和校验时, P1 口作为第八位地址接收。 P2 口:P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口,P2 口缓冲器可接收,输出 4 个 TTL 门电流,当 P2 口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并 因此作为输入时,P2 口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。 P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时, 口输出地址 P2 的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器 进行读写时,P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在 FLASH 编程和校验时接收 高八位地址信号和控制信号。 P3 口:P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口,可接收输出 4 个 TTL 门 电流。当 P3 口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于 外部下拉为低电平,P3 口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。 P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口,如下表所示: 口管脚 备选功能 P3.0 RXD(串行输入口) P3.1 TXD(串行输出口) P3.2 /INT0(外部中断 0) P3.3 /INT1(外部中断 1) P3.4 T0(记时器 0 外部输入) P3.5 T1(记时器 1 外部输入) P3.6 /WR(外部数据存储器写选通) P3.7 /RD(外部数据存储器读选通) P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时 间。 ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地 位字节。在 FLASH 编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE 端以不变的 频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用作对外部输出的 脉冲或用于定时 目的。 然而要注意的是 :每当 用作外部数据存 储器时 ,将跳过一个 ALE 脉冲。如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。此时, ALE 只有在执行 MOVX,MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在 外部执行状态 ALE 禁止,置位无效。 /PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器 周期两次/PSEN 有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的 /PSEN 信号将不出 现。 /EA/VPP:当/EA 保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH) , 不管是否有内部程序存储器。注意加密方式 1 时,/EA 将内部锁定为 RESET;当/EA 端保持高电平时, 此间内部程序存储器。 FLASH 编程期间, 在 此引脚也用于施加 12V 编程电源(VPP) 。 XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2:来自反向振荡器的输出。

编辑本段振荡器特性
XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片 内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件, XTAL2 应 不接。由于输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉 宽无任何要求,但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。

编辑本段芯片擦除
整个 PEROM 阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合,并保持 ALE 管脚处于低电平 10ms 来完成。在芯片擦操作中,代码阵列全被写“1”且在任何 非空存储字节被重复编程以前,该操作必须被执行。 此外,AT89C51 设有稳态逻辑,可以在低到零频率的条件下静态逻辑,支持两种 软件可选的掉电模式。在闲置模式下,CPU 停止工作。但 RAM,定时器,计数器, 串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下,保存 RAM 的内容并且冻结振荡器,禁止 所用其他芯片功能,直到下一个硬件复位为止。

编辑本段结构特点
8 位 CPU; 片内振荡器和时钟电路; 32 根 I/O 线; 外部存贮器寻址范围 ROM、RAM64K;

2 个 16 位的定时器/计数器; 5 个中断源,两个中断优先级; 全双工串行口; 布尔处理器;


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