1.2.3 常用的单片机产品
目前生产单片机的厂商主要有Intel公司、Motorola公司、Philips公司、Atmel公司、WinBond公司、Microchip公司、AMD公司、Zilog公司等,产品型号规格众多,性能各具特色。
1.MCS单片机
Intel公司单片机产品进入我国市场较早,在我国机电控制、智能仪器领域的应用占有较大的市场份额,尤其是其MCS-51系列产品应用十分广泛,是我国广大单片机开发与应用技术人员非常熟悉的品种,至今以及今后的若干年内都是应用的重要产品之一。表1-6给出了Intel公司51系列单片机典型产品。
表1-6 Intel公司51系列单片机典型产品
MCS是Intel公司的注册商标。凡Intel公司生产的以8051为核心单元的其他派生单片机都可以称为MCS-51系列,有时简称为51系列。MCS-51系列单片机包括3个基本型(8031,8051,8751)和对应的低功耗型(80C31,80C51,87C51)。
20世纪80年代中期,Intel公司以专利转让的形式把8051内核技术转让给许多半导体芯片生产厂商,如Atmel,Philips,Analogdevices,Dallas等。这些厂商生产的芯片是MCS-51系列的兼容产品,准确地说是与MCS-51指令系统兼容的单片机。这些兼容机与8051的系统结构(主要是指令系统)相同,采用CMOS工艺,因而常用80C51系列来称呼所有具有8051指令系统的单片机。但是,这些公司生产的以8051为核心的其他派生单片机却不能称为MCS-51系列,只能称为8051系列。也就是说MCS-51系列是专指Intel公司生产的以8051为核心单元的单片机,而8051系列泛指所有公司(也包括Intel公司)生产的以8051为核心单元的所有单片机。
2.AVR单片机
AVR单片机是Atmel公司于1997年推出的配置精简指令集(RISC)的单片机系列。片内程序存储器采用Flash存储器,可反复编程修改上千次,便于新产品开发。这款单片机速度快,大多数指令仅需要1个晶振周期。AVR单片机已形成系列产品,其中Attiny,AT90及Atmega分别对应低、中、高档产品。根据用户的不同需要,现已推出30多种型号,引脚为8~64脚,价格从几元到上百元人民币不等。
3.PIC单片机
美国Microchip公司推出的PIC单片机系列产品常用RISC结构的嵌入式控制器,具有高速度、低电压、低功耗及大电流LCD驱动能力的特点,它在计算机的外设、家电控制、电信、智能仪器、汽车电子,以及金融电子等领域得到了广泛的应用。
PIC单片机产品共有3个系列,即基本级、中级和高级。
4.ARM处理器
ARM(Advanced RISC Machines)公司是微处理器行业的一家知名企业,设计了大量高性能、廉价、低功耗的RISC处理器。该公司将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商,利用这种合伙关系,ARM公司很快成为许多全球性RISC标准的缔造者。
目前全球共有30多家半导体公司与ARM公司签订了硬件技术使用许可协议,其中包括Intel,IBM和LG半导体这样的大公司。
ARM公司提供了一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案,由于所有产品均采用一个通用的软件体系,所以相同的软件可在所有产品中运行(理论上如此)。
5.DSP处理器
DSP伴随着电子学、数字信号处理技术,以及计算技术等科学的发展而产生,是体现这3个学科综合科研成果的新器件。由于它具有特殊的结构设计,可以实时实现数字信号处理中的一些理论和算法,因而在传真、调制解调器、蜂窝电话、语音处理、高速控制及机器人等领域得到了广泛的应用。
DSP主要以数字方式来处理模拟信号,通常为其输入一系列信号值,然后进行过滤或一系列其他处理,如建立一个待过滤的信号值队列或者转换输入值等。DSP通常是将常数和值执行加法或乘法运算后,形成一系列串行项,再逐个予以累加。它可以充当一个快速倍增器/累加器(MAC),并且可以在一个周期内执行多次MAC指令。为了减少在建立串行队列时的额外消耗,DSP有专门的硬件支持,安排地址提出操作数并建立一些条件,以判断继续计算队列中的元素是否已经到了循环的末尾。