SST单片机
SST89系列单片机是美国SST公司推出的高可靠、小扇区结构的Flash单片机,特别是所有产品均带有IAP(在应用可编程)和ISP(在系统可编程)功能,不占用用户资源,通过串行口即可在系统仿真和编程,无须专用仿真开发设备,3V~5V工作电压,低价格,在市场竞争中占有较强的优势。
SST89系列的Flash存储器使用SST专有的专利技术CMOSSuperFlash EEPROM工艺,内部Flash擦写次数达l万次以上,程序保存时间可达到100年。片内的SuperFlash存储器分为两个独立的程序存储块。主SuperFlash存储块0(Block0)为64KB/32KB大小,从存储块1(Blockl)为8KB大小。从存储块的8KB可以映射到64KB/32KB地址空间的最低位位置;也可从被程序计数器隐藏,映射到数据空间,作为一个独立的EEPROM数据存储器。
SST单片机有一个比较好的地方在于它具有SOFtICE(Software In Circuit Emulator)在线仿真功能,只需占用单片机的串口即可实现在Keil下的实时在线仿真功能,同时还可以实现ISP在线编程功能。SST公司为部分SST89系列单片机提供了仿真监控程序,把仿真监控程序固化到单片机内部Flash存储器的Blockl中就可能实现仿真功能。因此我们用一只SST89系列单片机的芯片,如SST89C58或SST89E564RD/516RD等,加上串口电平转换电路就可以做成一个51单片机的仿真器。
SST89系列Flash单片机主要功能特性:
·大容量内部数据RAM,1KB RAM。
·在应用可编程(IAP)和在系统可编程(ISP),可实现远程生机,无需编程器。
·非易失性数据存储(内部扩展 4KB/8KB EEPROM)。
·双数据指针(DPTR)结构,寻址、查表极为便利。
·9个中断源,4级中断优先级,三个大电流驱动引脚(可直接驱动LED)。
·双倍速,6时钟模式,编程时可选择,缺省为12时钟模式。
·可编程计数器阵列(PCA,PWM),5通道。
·增强通用异步通信总线UART,支持地址自动识别和帧数据错误检测。
·看门狗定时器(WDT)。
·宽工作电压范围2.7V~5.5V,低功耗,12MHz时钟时耗电仅为2.5mA(89V564RD)。
·掉电检测功能,5V型在电压3.85V~4.15V即产生复位,3V型电压低至2.25V~2.55V产生复位,默认为低压复位,亦可设置为低压中断。
全兼容8051系列单片机。
SST89系列单片机选型表见表14。
2.MicroChip公司PIC单片机
PIC系列单片机是美国微芯公司(Microship)的产品,是当前市场份额增长最快的单片机之一。Micro Chip单片机的主要产品是PIC16系列和PIC17系列8位单片机,PIC系列单片机以其独特的硬件系统和指令系统的设计、较高的性价比,逐渐被广大工程设计人员采用。
在说明PIC系列单片机的特点之前,先说一下单片机CPU的两种结构:CISC结构(集中指令集)和RISC结构(精简指令集)。采用CISC结构(即冯,诺伊曼结构)的单片机数据线和指令线分时复用。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。采用RISC结构(即哈佛结构)的单片机数据线和指令线分离,即实行双总线,它能使程序存储器的访问和数据存储器的访问并行处理,这种指令流水线结构,在一个周期内完成两部分工作,一是执行指令,二是从程序存储器取出下一条指令,这样总的看来大部分指令只需一个周期,这是它高效率运行的原因之一。另一方面它的指令线一般宽于数据线,即指令的位数可以超过8位,使其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Intel的8051系列、Motorola的M68HC系列、Atmel的AT89系列、Winbond的W78系列、Philips的80C51系列等;属于RISC结构的有Microchip的PIC系列、Zilog的286系列、Atmel的AVR系列等。
PIC系列单片机CPU采用RISC结构,按等级的不同分别仅有33、35、58条指令(8051单片机和AVR单片机的指令都超过100条),具有运行速度快、低工作电压、低功耗、较大的输入、输出直接驱动能力、价格低、小体积等特点。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、通信、智能仪器仪表、汽车电子、金融电子、工业控制等不同领域都有广泛的应用。
PIC系列单片机的I/O口是双向的,其输出电路为CMOS互补推挽输出电路。I/O脚增加了用于设置输入或输出状态的方向寄存器,从而解决了MCS-51系列I/O脚为高电平时同为输入和输出的状态。当方向寄存器置位1时为输入状态,对外呈高阻状态;置位0时为输出状态,对外呈低阻状态,有相当的驱动能力,低电平吸入电流达25mA,高电平输出电流可达20mA。相对于MCS-51系列而言,这是一个很大的优点,它可以直接驱动数码管显示且外围电路简单。它的A/D为10位,能满足精度要求。具有在线调试及编程(ISP)功能。
PIC单片机还有抗干扰性能好、保密性好的特点。
PIC 8位单片机产品共有三个系列,即基本级、中级和高级。
(1)基本级系列
该级产品的特点是低价位,如PIC16C5X,适用于各种对成本要求严格的家电产品选用。又如PIC12C5XX是世界上第一个8脚的低价位单片机,因其体积很小,完全可以应用在以前不能使用单片机的家电产品中。 PIC12Cxxx系列单片机中部分OTP程序存储器的单片机选型表分别见表15和表16。
(2)中级系列
该级产品是PIC最丰富的品种系列。它是在基本级产品上进行了改进,并保持了很高的兼容性。外部结构也是多种的,有从8引脚到68引脚的各种封装。该级产品性能很高,如内部带有A/D变换器、EEPROM数据存储器、比较器输出、PWM输出、I2C和SPI等接口。PIC中级系列产品适用于各种高、中和低档的电子产品的设计中。中级产品中PIC16F873、PIC16F877用得比较多。
这一级别中的PIC16F87x系列单片机选型表见表17。
(3)高级系列该系列产品(如PIC17CXX)的特点是速度快,所以适用于高速数字运算的应用场合中,加之它具备一个指令周期内(160ns)可以完成8×8(位)二进制乘法运算能力,所以可取代某些DSP产品。再有PIC17CXX具有丰富的I/O控制功能,并可外接扩展EPROM和RAM,使它成为目前8位单片机中性能最高的机种之一。所以很适用于高、中档的电子设备中使用。
这一级别中的PIC17C系列的部分单片机选型表见表18、表19。
上述三个系列的PIC8位单片机还具有很高的代码兼容性,用户很容易将代码从某型号转换到另一个型号中。Microchip公司在推出颇具特色的PIC系列单片机的同时,也提供了其自主开发有MPLAB-IDE集成开发平台,使用MPLAB-IDE集成开发环境可以对PIC系列单片机进行程序的创建和编辑,以及编译和调试,还能实现程序的模拟运行。安装好MPLAB-IDE集成开发平台后只能使用汇编程序,如果要使用C语言,必须安装支持PIC单片机的C语言的编译器,如Hitech公司的PICC编译器。
安装好PICC后只要在MPLAB-IDE集成开发平台内挂接PICC即可实现C语言程序创建、编辑,实现一体化的编译和原代码调试。
有些PIC单片机可以使用下载线烧写程序,上位机的软件是PonyProg2000。为PonyProg2000配套的PIC下载线电路可从网站www.lancos.com下载。下载地址为:www.lancos.com/SIProgsch.html,PIC下载线的电路由主板(Baseboard)和适配器(PICl2/16adapter)两部分组成,这是一个使用计算机串口的下载线。
3.Atmel公司AVR单片机
Atmel公司的单片机产品主要有AT89、AVR、ARM三个系列,AT89前面已经讨论过,ARM系列是32位单片机。下面主要讨论AVR系列单片机。
早期的单片机由于工艺及设计水平问题,为了降低功耗、提高抗干扰性能,同时为了满足复杂指令集CISC对单片机时序的要求,采取了较为稳妥的方案:采用较高的分频系数对时钟分频,使得指令周期长,执行速度慢。以后有一些CMOS单片机虽然采用提高时钟频率和减小分频系数等措施,但这种状态并未被彻底改变。此间虽有某些精简指令集RISC单片机问世,但依然沿袭了对时钟分频的做法。
1997年,Atmel公司挪威设计中心的A先生和V先生,出于市场需求考虑,推出了全新配置的精简指令集RISC内置Flash的高速8位单片机,简称为AVR。AVR单片机最大的特色是没有对外部时钟分频,用一个时钟周期执行一条指令。
由于AVR单片机废除了机器周期,采用精简指令集,以字节作为指令长度单位,大多数单周期指令将操作数与操作码安排在一个字节中,取指令周期短,又可预取指令,实现流水作业,因此单片机执行速度快。
AVR单片机的快速存取寄存器由32个通用寄存器组成,这32个寄存器全部直接与运算逻辑单元(ALU)相连,每一个寄存器都可以代替累加器工作。相当于有了32条立交桥,可以快速通行。从而避免了传统的累加器结构造成的累加器和存储器之间的数据传输的瓶颈效应,提高了指令执行速度(lMips/MHz),因而提高了系统性能。因此AVR单片机是高性价比的单片机,已广泛地应用于军事、工业、家用电器、智能玩具、便携式智能仪表和机器人制作等领域,使产品功能、精度和质量大幅度提升,且电路简单,故障率低,可靠性高,成本低廉。
本文关键字:单片机 元器件的选用,元器件介绍 - 元器件的选用
上一篇:LED驱动电源的选用技巧