單片機也被稱為單片微控器,屬于一種集成式電路芯片。在單片機中主要包含CPU、只讀存儲器ROM和隨機存儲器RAM等,多樣化數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)能夠讓單片機完成各項復雜的運算,無論是對運算符號進行控制,還是對系統(tǒng)下達運算指令都能通過單片機完成。 由此可見,單片機憑借著強大的數(shù)據(jù)處理技術和計算功能可以在智能電子設備中充分應用。簡單地說,單片機就是一塊芯片,這塊芯片組成了一個系統(tǒng),通過集成電路技術的應用,將數(shù)據(jù)運算與處理能力集成到芯片中,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的高速化處理。
單片機有效應用:
1、使用壽命。壽命主要指以下2方面:單片機開發(fā)產(chǎn)品擁有良好的穩(wěn)定性和較長的使用壽命,可以長時間穩(wěn)定運行10年或是20多年;與微處理器相比擁有較長的使用壽命。隨著半導體技術的不斷提高,MPU更新?lián)Q代速度的不斷提升,部分已經(jīng)成功上市,同時年齡較小的CPU核心同樣會隨著I/O模塊的發(fā)展而不斷豐富,生存周期較長。隨著新型CPU產(chǎn)品的出現(xiàn),單片機領域也不斷擴展,用戶選擇余地也相繼增加。目前單片機的主要發(fā)展趨勢就是32位、16位和8位單片機的共同進步。初單片機主要是從8位開始的,隨著多媒體技術、互聯(lián)網(wǎng)技術和移動通訊技術的發(fā)展,32位單片機逐漸發(fā)展起來。比如32位的CPU單片機Mororola68k曾經(jīng)就實現(xiàn)過八千萬枚的銷量,而16位單片機的發(fā)展從產(chǎn)量和品種兩種層面上看也有著的進步,呈現(xiàn)出增長的態(tài)勢;
2、運行速度。MUP發(fā)展中的主要是不斷提升速度,主要是以時鐘頻率為主要標志,時鐘頻率逐漸增高。但是單片機卻和MUP存在一定的差異,為了進一步提升單片機的抗干擾能力,減少噪音影響,單片機在發(fā)展過程中逐漸開始從降低時鐘頻率入手,為此不惜降低運算效率。從單片機內(nèi)部系統(tǒng)入手,改變內(nèi)在時序,在不提升時鐘頻率的基礎上,進一步提高了單片機的運算速度;
3、高可靠性和低噪音技術。是EFT技術屬于抗干擾技術,主要是振蕩電路中的正弦信號被外部的環(huán)境所影響時,其所發(fā)出的波形就疊加各種毛刺信號,而人們在處理過程中也經(jīng)常利用施密特電路進行整形,隨后電路振蕩毛刺就會變成觸發(fā)信號干擾的時鐘,交替利用RC濾波電路和施密特電路能夠有效消除毛刺作用,讓影響失效,促進系統(tǒng)時鐘信號的順利傳輸。進一步提升單片機穩(wěn)定性。其次是驅動技術和低噪音的布線技術,傳統(tǒng)單片機通常是將地線和電源設置在電路外殼中的對稱引腳位置,大都是在右上左下、左上右下兩部分對稱位置中,如此讓電源噪音順利穿過整個芯片,干擾單片機內(nèi)部電路。大部分單片機都將電源引腳與地線設置在兩個相鄰引腳中,這樣能夠有效減少穿過整個芯片的電流,同時還能在印刷電路板中設置去耦電容,進一步減少噪聲影響;
4、掩膜與OTP。OTP屬于一次性輸入的單機片,過去將投產(chǎn)掩膜的單片機當作單片機產(chǎn)品成熟的標志,因為掩膜擁有相應的生產(chǎn)周期,同時OTP型號的單片機價格也不斷降低,因此通過OTP進行產(chǎn)品制造逐漸成為近幾年的發(fā)展趨勢。與掩膜方式比較起來,擁有風險小、生產(chǎn)周期短等優(yōu)勢。在社會發(fā)現(xiàn)新時期,OTP型號的單片機需求量也不斷上漲。
單片機作為計算機發(fā)展的一個重要分支領域,根據(jù)發(fā)展情況,從不同角度,單片機大致可以分為通用型、型、總線型、非總線型及工控型、家電型。
1、通用型:這是按單片機適用范圍來區(qū)分的。例如,通用型單片機,它不是為某種用途設計的;型單片機是針對一類產(chǎn)品甚至某一個產(chǎn)品設計生產(chǎn)的;
2、總線型:這是按單片機是否提供并行總線來區(qū)分的??偩€型單片機普遍設置有并行地址總線、 數(shù)據(jù)總線、控制總線,這些引腳用以擴展并行器件都可通過串行口與單片機連接。另外,許多單片機已把所需要的器件及外設接口集成一片內(nèi),因此在許多情況下可以不要并行擴展總線,大大減省封裝成本和芯片體積,這類單片機稱為非總線型單片機;
3、控制型:這是按照單片機大致應用的領域進行區(qū)分的。一般而言,工控型尋址范圍大,運算能力強;用于家電的單片機多為型,通常是小封裝、格,器件和外設接口集成度高。 顯然,上述分類并不是惟一的和嚴格的。
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