- 相關(guān)推薦
單片機(jī)發(fā)展前景
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展已明顯地朝三個(gè)方向發(fā)展;這三個(gè)方向就是：巨型化，單片化，網(wǎng)絡(luò)化。以解決復(fù)雜系統(tǒng)計(jì)算和高速數(shù)據(jù)處理的仍然是巨型機(jī)在起作用，故而，巨型機(jī)在目前在朝高速及處理能力的方向努力。下面是百分網(wǎng)小編為你整理的單片機(jī)發(fā)展前景，供大家閱覽!
單片機(jī)發(fā)展前景
1、 內(nèi)部結(jié)構(gòu)的進(jìn)步
單片機(jī)在內(nèi)部已集成了越來(lái)越多的部件，這些部件包括一般常用的電路，例如：定時(shí)器，比較器，A/D轉(zhuǎn)換器，D /A轉(zhuǎn)換器，串行通信接口，Watchdog電路，LCD控制器等。
有的單片機(jī)為了構(gòu)成控制網(wǎng)絡(luò)或形成局部網(wǎng)，內(nèi)部含有局部網(wǎng)絡(luò)控制模塊CAN。例如，Infineon公司的C 505C，C515C，C167CR，C167CS-32FM，81C90;Motorola公司的68HC08AZ 系列等。特別是在單片機(jī)C167CS-32FM中，內(nèi)部還含有2個(gè)CAN。因此，這類(lèi)單片機(jī)十分容易構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。特別是在控制，系統(tǒng)較為復(fù)雜時(shí)，構(gòu)成一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)十分有用。
為了能在變頻控制中方便使用單片機(jī)，形成最具經(jīng)濟(jì)效益的嵌入式控制系統(tǒng)。有的單片機(jī)內(nèi)部設(shè)置了專(zhuān)門(mén)用于變頻控制的脈寬調(diào)制控制電路，這些單片機(jī)有Fujitsu公司的MB89850系列、MB89860系列;Motorola 公司的MC68HC08MR16、MR24等。在這些單片機(jī)中，脈寬調(diào)制電路有6個(gè)通道輸出，可產(chǎn)生三相脈寬調(diào)制交流電壓，并內(nèi)部含死區(qū)控制等功能。
特別引人注目的是：現(xiàn)在有的`單片機(jī)已采用所謂的三核(TrCore)結(jié)構(gòu)。這是一種建立在系統(tǒng)級(jí)芯片(System on a chip)概念上的結(jié)構(gòu)。這種單片機(jī)由三個(gè)核組成：一個(gè)是微控制器和DSP核，一個(gè)是數(shù)據(jù)和程序存儲(chǔ)器核，最后一個(gè)是外圍專(zhuān)用集成電路(ASIC)。這種單片機(jī)的最大特點(diǎn)在于把DSP和微控制器同時(shí)做在一個(gè)片上。雖然從結(jié)構(gòu)定義上講，DSP是單片機(jī)的一種類(lèi)型，但其作用主要反映在高速計(jì)算和特殊處理如快速傅立葉變換等上面。把它和傳統(tǒng)單片機(jī)結(jié)合集成大大提高了單片機(jī)的功能。這是目前單片機(jī)最大的進(jìn)步之一。這種單片機(jī)最典型的有Infineon公司的TC10GP;Hitachi公司的SH7410，SH7612等。這些單片機(jī)都是高檔單片機(jī)，MCU都是32位的，而DSP采用16或32位結(jié)構(gòu)，工作頻率一般在60MHz以上。
2、 功耗、封裝及電源電壓的進(jìn)步
現(xiàn)在新的單片機(jī)的功耗越來(lái)越小，特別是很多單片機(jī)都設(shè)置了多種工作方式，這些工作方式包括等待，暫停，睡眠，空閑，節(jié)電等工作方式。Philips公司的單片機(jī)P87LPC762是一個(gè)很典型的例子，在空閑時(shí)，其功耗為1.5 mA，而在節(jié)電方式中，其功耗只有0.5mA。而在功耗上最令人驚嘆的是TI公司的單片機(jī)MSP430系列，它是一個(gè) 16位的系列，有超低功耗工作方式。它的低功耗方式有LPM1、LPM3、LPM4三種。當(dāng)電源為3V時(shí)，如果工作于 LMP1方式，即使外圍電路處于活動(dòng)，由于CPU不活動(dòng)，振蕩器處于1～4MHz，這時(shí)功耗只有50?A。在LPM3 時(shí)，振蕩器處于32kHz，這時(shí)功耗只有1.3?A。在LPM4時(shí)，CPU、外圍及振蕩器32kHz都不活動(dòng)，則功耗只有0.1?A。
現(xiàn)在單片機(jī)的封裝水平已大大提高，隨著貼片工藝的出現(xiàn)，單片機(jī)也大量采用了各種合符貼片工藝的封裝方式出現(xiàn)，以大量減少體積。在這種形勢(shì)中，Microchip公司推出的8引腳的單片機(jī)特別引人注目。這是PIC12CXXX系列。它含有0.5～2K程序存儲(chǔ)器，25～128字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，6個(gè)I/O端口以及一個(gè)定時(shí)器，有的還含4道A/D ，完全可以滿(mǎn)足一些低檔系統(tǒng)的應(yīng)用。擴(kuò)大電源電壓范圍以及在較低電壓下仍然能工作是今天單片機(jī)發(fā)展的目標(biāo)之一。目前，一般單片機(jī)都可以在3.3～5.5V的條件下工作。而一些廠家，則生產(chǎn)出可以在2.2～6V的條件下工作的單片機(jī)。這些單片機(jī)有Fujitsu公司的MB89191～89195，MB89121～125A，MB89130系列等，應(yīng)該說(shuō)該公司的F2MC-8L系列單片機(jī)絕大多數(shù)都滿(mǎn)足2.2～6V的工作電壓條件。而TI公司的MSP430X11X系列的工作電壓也是低達(dá)2.2V的。
單片機(jī)發(fā)展工藝上的進(jìn)步
現(xiàn)在的單片機(jī)基本上采用CMOS技術(shù)，但已經(jīng)大多數(shù)采用了0.6?m以上的光刻工藝，有個(gè)別的公司，如Motorola公司則已采用0.35?m甚至是0.25?m技術(shù)。這些技術(shù)的進(jìn)步大大地提高了單片機(jī)的內(nèi)部密度和可靠性。
TASKING公司目前正在為解決這個(gè)問(wèn)題提供了途徑。該公司已把emWare的EMIT軟件包和有關(guān)的軟件配套集成，形成一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，向用戶(hù)提供開(kāi)發(fā)方便。嵌入互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟ETI(embed the Internet Consortium)正在緊密合作，共同開(kāi)發(fā)嵌入式Internet的解決方案。在不久將會(huì)有成果公布。
EmWare公司提出嵌入式系統(tǒng)入網(wǎng)的方案--EMIT技術(shù)。這個(gè)技術(shù)包括三個(gè)主要部分：即emMicro， emGateway和網(wǎng)絡(luò)瀏覽器。其中，emMicro是嵌入設(shè)備中的一個(gè)只占內(nèi)存容量1K字節(jié)的極小的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器; emGateway作為一個(gè)功能較強(qiáng)的用戶(hù)或服務(wù)器，它用于實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)嵌入式設(shè)備的管理，還有標(biāo)準(zhǔn)的Internet 通信接入以及網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的支持。網(wǎng)絡(luò)瀏覽器使用emObjicts進(jìn)行顯示和嵌入式設(shè)備之間的.數(shù)據(jù)傳輸。
如果嵌入式設(shè)備的資源足夠，則emMicro和emGateway可以同時(shí)裝入嵌入式設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)Inter net的直接接入。否則，將要求emGateway和網(wǎng)絡(luò)瀏覽器相互配合。EmWare的EMIT軟件技術(shù)使用標(biāo)準(zhǔn)的 Internet協(xié)議對(duì)8位和16位嵌入式設(shè)備進(jìn)行管理，但比傳統(tǒng)上的開(kāi)銷(xiāo)小得多。
目前，單片機(jī)應(yīng)用中提出了一個(gè)新的問(wèn)題：這就是如何使8位、16位單片機(jī)控制的產(chǎn)品，也即嵌入式產(chǎn)品或設(shè)備能實(shí)現(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)互連?
單片機(jī)應(yīng)用的可靠性技術(shù)發(fā)展
在單片機(jī)應(yīng)用中，可靠性是首要因素為了擴(kuò)大單片機(jī)的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域，提高單片機(jī)自身的可靠性是一種有效方法。近年來(lái)，單片機(jī)的生產(chǎn)廠家在單片機(jī)設(shè)計(jì)上采用了各種提高可靠性的新技術(shù)，這些新技術(shù)表現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：
1、 EFT(Ellectrical Fast Transient)技術(shù)
EFT技術(shù)是一種抗干擾技術(shù)，它是指在振蕩電路的正弦信號(hào)受到外界干擾時(shí)，其波形上會(huì)迭加各種毛刺信號(hào)，如果使用施密特電路對(duì)其整形，則毛刺會(huì)成為觸發(fā)信號(hào)干擾正常的時(shí)鐘，在交替使用施密特電路和RC濾波電路時(shí)，就可以消除這些毛否則令其作用失效，從而保證系統(tǒng)的'時(shí)鐘信號(hào)正常工作。這樣，就提高了單片機(jī)工作的可靠性。Motorola公司的 MC68HC08系列單片機(jī)就采用了這種技術(shù)。
2、 低噪聲布線技術(shù)及驅(qū)動(dòng)技術(shù)
在傳統(tǒng)的單片機(jī)中，電源及地線是在集成電路外殼的對(duì)稱(chēng)引腳上，一般是在左上、右下或右上、左下的兩對(duì)對(duì)稱(chēng)點(diǎn)上。這樣，就使電源噪聲穿過(guò)整塊芯片，對(duì)單片機(jī)的內(nèi)部電路造成干擾。現(xiàn)在，很多單片機(jī)都把地和電源引腳安排在兩條相鄰的引腳上。這樣，不僅降低了穿過(guò)整個(gè)芯片的電流，另外還在印制電路板上容易布置去耦電容，從而降低系統(tǒng)的噪聲。
現(xiàn)在為了適應(yīng)各種應(yīng)用的需要，很多單片機(jī)的輸出能力都有了很大提高，Motorola公司的單片機(jī)I/O口的灌拉電流可達(dá)8mA以上，而Microchip公司的單片機(jī)可達(dá)25mA。其它公司：AMD，F(xiàn)ujitsu，NEC ，Infineon，Hitachi，Ateml，Tosbiba等基本上可達(dá)8～20mA的水平。這些電流較大的驅(qū)動(dòng)電路集成到芯片內(nèi)部在工作時(shí)帶來(lái)了各種噪聲，為了減少這種影響，現(xiàn)在單片機(jī)采用多個(gè)小管子并聯(lián)等效一個(gè)大管子的方法，并在每個(gè)小管子的輸出端串上不同等效阻值的電阻，以降低di/dt，這也就是所謂"跳變沿軟化技術(shù)"，從而消除大電流瞬變時(shí)產(chǎn)生的噪聲。
3、 采用低頻時(shí)鐘
高頻外時(shí)鐘是噪聲源之一，不僅能對(duì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，還會(huì)對(duì)外界電路產(chǎn)生干擾，令電磁兼容性不能滿(mǎn)足要求。對(duì)于要求可靠性較高的系統(tǒng)，低頻外時(shí)鐘有利于降低系統(tǒng)的噪聲。在一些單片機(jī)中采用內(nèi)部瑣相環(huán)技術(shù)，則在外部時(shí)鐘較低時(shí)，也能產(chǎn)生較高的內(nèi)部總線速度，從而保證了速度又降低了噪聲。Motorola公司的MC68HC08系列及其1 6/32位單片機(jī)就采用了這種技術(shù)以提高可靠性。
【單片機(jī)發(fā)展前景】相關(guān)文章：
物流發(fā)展前景08-03
風(fēng)能的發(fā)展前景08-03
智慧城市發(fā)展前景09-25
婚慶行業(yè)發(fā)展前景10-12
教育行業(yè)發(fā)展前景10-13
快遞行業(yè)的發(fā)展前景08-08
茶葉市場(chǎng)發(fā)展前景06-14
現(xiàn)代物流的發(fā)展前景08-03