发表于:2010/8/25 12:07:56
#0楼
总的来说:在欧美,pic8位单片机几乎具统治地位,优质的文档支持无出其右;但在中国,虽然说,对于大厂,量越大,用pic越能带来最大的利润,但如果量小的话,在中国avr(2010年开始出现严重的货源问题,应是美国把中国的几个大的avr的进货商列入黑明单的原故吧)、现在的stm8(很新的一个基于st7的加强cisc核心,但内存访问是哈佛结构,只是指令集是复杂指令系统-cisc,优点在于外围电路功能强大、ram大,16mb的线性寻址、为c编译器进行了大量的指令优化、货源多、价格极具竞争力。)或许是更好的选择。
当今单片机厂商琳琅满目,产品性能各异。针对具体情况,我们应选何种型号呢?首先,我们来弄清两个概念:集中指令集(cisc)和精简指令集(risc)。采用cisc结构的单片机数据线和指令线分时复用,即所谓冯.诺伊曼结构。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,价格亦高。采用risc结构的单片机数据线和指令线分离,即所谓哈佛结构。这使得取指令和取数据可同时进行,且由于一般指令线宽于数据线,使其指令较同类cisc单片机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intel8051系列、motorola和m68hc系列、atmel的at89系列、台湾winbond(华邦)w78系列、荷兰pilips的pcf80c51系列和st的st7和最新的stm8等;属于risc结构的有microchip公司的pic系列、zilog的z86系列、atmel的avr系列、韩国三星公司的ks57c系列4位单片机、台湾义隆的em-78系列等。
一般来说,控制关系较简单的小家电,可以采用risc型单片机
;
控制关系较复杂的场合,如通讯产品、工业控制系统应采用cisc单片机
。不过,risc单片机的迅速完善,使其佼佼者在控制关系复杂的场合也毫不逊色。
根据程序存储方式的不同,单片机可分为eprom、otp(一次可编程)、qtp(掩膜)三种。我国一开始都采用romless型单片机(片内无rom,需片外配eprom),对单片机的普及起了很大作用,但
这种强调接口的单片机无法广泛应用,甚至走入了误区。如单片机的应用一味强调接口,外接i/o及存储器,便失去了单片机的特色。目前单片机大都将程序存储体置于其内,给应用带来了极大的方便。
值得一提的是,以往otp型单片机的价格是qtp的3倍,而现在已降至1.5-1.2倍,选用otp型以免订货周期、批量的麻烦是可取的。
pic系列单片机有什么优势?
1) pic最大的特点是
不搞单纯的功能堆积,而是从实际出发,重视产品的性能与价格比,靠发展多种型号来满足不同层次的应用要求
。就实际而言,不同的应用对单片机功能和资源的需求也是不同的。比如,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,若采用40脚且功能强大的单片机,投资大不说,使用起来也不方便。pic系列从低到高有几十个型号,可以满足各种需要。其中,pic12c508单片机仅有8个引脚,是世界上最小的单片机,如图1所示:
图1 pic12c508单片机外型
该型号有512字节rom、25字节ram、一个8位定时器、一根输入线、5根i/o线,市面售价在3-6元人人民币。这样一款单片机在象摩托车点火器这样的应用无疑是非常适合。pic的高档型号,如pic16c74(尚不是最高档型号)有40个引脚,其内部资源为rom共4k、192字节ram、8路a/d、3个8位定时器、2个ccp模块、三个串行口、1个并行口、11个中断源、33个i/o脚。这样一个型号可以和其它品牌的高档型号媲美。
2) 精简指令使其执行效率大为提高。pic系列8位cmos单片机具有独特的risc结构,数据总线和指令总线分离的哈佛总线(harvard)结构,使指令具有单字长的特性,且允许指令码的位数可多于8位的数据位数,这与传统的采用cisc结构的8位单片机相比,可以达到2:1的代码压缩,速度提高4倍。
3) 产品上市零等待(zero time to market)。采用pic的低价otp型芯片,可使单片机在其应用程序开发完成后立刻使该产品上市。
4) pic有优越开发环境。otp单片机开发系统的实时性是一个重要的指标,象普通51单片机的开发系统大都采用高档型号仿真低档型号,其实时性不尽理想。pic在推出一款新型号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。就我个人的经验看,还没有出现过仿真结果与实际运行结果不同的情况。
5) 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。
6) 彻底的保密性。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。
8) 睡眠和低功耗模式。虽然pic在这方面已不能与新型的ti-msp430相比,但在大多数应用场合还是能满足需要的。
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