单片机概述 | 第一节

1.MCD-51单片机

 与8051（80C51） 兼容的主要产品

ATMEL公司生产的兼容51单片机的具体型号

2.AVR系列单片机

AVR系列是1997年ATMEL公司挪威设计中心的A先生与V先生共同研发出的精简指令集(RISC—Reduced Instruction Set Computer)的高速8位单片机，简称AVR。

 AVR单片机系列全，3个档次，适于各种不同要求：

（1）低档Tiny系列: Tiny11/12/13/15/26/28等；

（2）中档AT90S系列: AT90S1200/2313/8515/8535等；

（3）高档ATmega系列: 有ATmega8/16/32/64/128（ 存储容量为8/16/32/64/128 KB）以及ATmega8515/8535等。

3.PIC系列单片机

美国Microchip公司。

特性如下：

（1）最大特点是从实际出发，重视性价比，已开发出多种型号来满足应用需求。例如，一个摩托车的点火器需要一个I/O较少、RAM及程序存储空间不大、可靠性较高的小型单片机，若用40脚单片机，投资大，使用也不方便。

（2）精简指令集（RISC）使执行效率大为提高。 数据总线和指令总线分离的哈佛结构，指令单字长，且允许指令代码的位数可多于8位的数据位数，这与传统的采用复杂指令结构（CISC）结构的8位单片机相比，可达到2:1的代码压缩，速度提高4倍。

（3）优越的开发环境。8051的开发系统大都采用高档型仿真低档型，实时性不理想。PIC推出一款新型号单片机的同时推出相应的仿真芯片，所有的开发系统由专用的仿真芯片支持，实时性非常好。

（4）其引脚具有防瞬态能力，通过限流电阻可以接至220V交流电源，可直接与继电器控制电路相连，无须光电耦合器隔离，给应用带来极大方便。

（5）保密性好。PIC以保密熔丝来保护代码，用户在烧入代码后熔断熔丝，别人再也无法读出，除非恢复熔丝。目前，PIC采用熔丝深埋工艺，恢复熔丝的可能性极小。

（6）片内集成看门狗定时器，可用来提高运行可靠性。

（7）设有休眠和省电工作方式。可大大降低系统功耗并可采用电池供电。

世界最小的单片机PIC10F322 —6脚单片机  

PIC单片机分低档型、中档型和高档型：

（1）低档8位单片机 PIC12C5XXX／16C5X系列。PIC16C5X系列最早在市场上得到发展，价格低，有较完善的开发手段，因此在国内应用最为广泛；而PIC12C5XX是世界第一个8脚低价位单片机可用于简单的智能控制等要求体积小的场合，前景广阔。

（2）中档8位单片机 PIC12C6XX/PIC16CXXX系列。PIC中档产品是Microchip公司近年来重点发展的系列产品，品种最为丰富，其性能比低档产品有所提高，增加了中断功能，指令周期可达到200ns，带A／D，内部E2PROM数据存储器，双时钟工作，比较输出，捕捉输入，PWM输出，I2C和SPI接口，异步串行接口（UART），模拟电压比较器及LCD驱动等等，其封装从8脚到68脚，可用于高、中、低档的电子产品设计中，价格适中，广泛应用在各类电子产品中。

（3）高档8位单片机  PIC18系列PIC18F452。 片内程序存储器最大可达64KB，片内RAM最大可达4KB； 有8位和16位定时器，比较器；8级硬件堆栈，10位A/D转换器，捕捉输入，PWM输出；配置了I2C、SPI，UART串口，CAN、USB接口，模拟电压比较器及LCD驱动电路等，其封装从14脚到64脚，价格适中，性价比高。已得到广泛应用。

4.各类嵌入式处理器简介

体系结构分为几类：

（1）嵌入式微处理器（microprocessor unit，MPU）：其诞生和基本原理与计算机的 CPU 有很大的关系，支持 32 位精简指令集。正是微处理器的诞生，使得嵌入式系统发生了巨大变化。其中以 ARM 嵌入式处理器为代表，被广泛应用在各个电子领域。它的优势是更能适应系统，更能稳定、高效的控制和运行嵌入式系统，并且抗干扰能力以及其他方面的性能都得到了提升。

（2）嵌入式微控制器（microcontroller unit，MCU）：又名单片机，它是一种集成了 CPU、存储器等计算机系统上硬件单元的微处理器集成芯片。其与嵌入式微处理器相比具有单片化、小型化、成本低、功耗低等优点。其中最具代表的就是 8051系列单片机。因为微控制器的这些特点使得其能够充当独立的嵌入式设备，也能作为辅助嵌入式系统的一个模块，并且因其具有良好的数据处理能力和成本低廉的特点使得其被广泛应用在工业领域。

（3）嵌入式数字信号处理器（digital signal processor，DSP）：就是用于处理数字信号的处理器，换言之，是一种利用基础算术进行运算的处理器，运算效率高，能够准确的提取或转换数字信号。DSP 的优势是数据处理能力强和运行速度快。与微处理器相比，前者在数字信号处理部分有着一定的优势，与微控制器类似的是，DSP 能够作为独立的核心处理器，也能够成为辅助嵌入式系统的一个子系统与其他处理器共同运行。

（4）嵌入式片上系统（system on chip，SoC）：这是一种高集成化的嵌入式系统，其最大的特点是高集成性、综合性，并且能够替代集成电路成为一种更优的方案。随着技术的发展，SoC 将发挥它的优势使得嵌入式系统能够实现更高、更复杂的集成性。但是开发难度以及成本也会随之升高。