各种系列单片机比较
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单片机芯片型号单片机芯片型号是指用于控制和处理电子设备的专用芯片,它是一种集成电路,内部包含了中央处理器、存储器、输入/输出接口等功能模块。
以下是一些常见的单片机芯片型号及其特点:1. 8051系列:这是最早的单片机产品之一,由Intel公司于1980年推出。
它具有8位的数据总线宽度和8位的算术逻辑单元,可通过外部扩展总线来连接其他设备。
2. PIC系列:这是Microchip公司推出的一系列单片机产品。
它具有低功耗、高性能和丰富的外设接口,适用于各种应用领域。
3. STM32系列:这是STMicroelectronics公司推出的一系列基于ARM Cortex-M内核的32位单片机产品。
它具有高性能、低功耗和丰富的外设接口,广泛应用于工业控制、汽车电子等领域。
4. AVR系列:这是Atmel公司推出的一系列单片机产品。
它具有低功耗、高性能和丰富的外设接口,适用于各种应用领域。
5. MSP430系列:这是德州仪器公司推出的一系列低功耗单片机产品。
它具有超低功耗和高性能,适用于需要长时间运行的应用领域。
6. ARM Cortex-M系列:这是一系列基于ARM Cortex-M内核的32位单片机产品。
它具有高性能、低功耗和丰富的外设接口,广泛应用于消费电子、工业控制等领域。
7. NXP LPC系列:这是NXP公司推出的一系列基于ARM Cortex-M内核的32位单片机产品。
它具有高性能、低功耗和丰富的外设接口,适用于各种应用领域。
8. TI TMS320系列:这是德州仪器公司推出的一系列数字信号处理器(DSP)单片机产品。
它具有高性能的信号处理能力,适用于语音、视频处理等应用领域。
这些单片机芯片型号在各个领域都有广泛的应用,用户可以根据需求选择适合的型号,进行开发和设计。
需要注意的是,单片机技术在不断发展,市场上还有许多其他的型号可供选择。
七大主流单片机介绍单片机(Microcontroller)是一种内部集成了微处理器核心、存储器和各种输入输出接口的集成电路。
在现代电子产品中,单片机得到广泛应用,已经成为了数字化时代中不可或缺的一部分。
本文将为您介绍七大主流的单片机产品。
一、STM32系列单片机STM32系列单片机是由意法半导体(STMicroelectronics)推出的一款基于ARM Cortex-M内核的单片机。
该系列单片机功能强大,性能稳定可靠,并且具有低功耗、高性价比等优势。
它们适用于各种应用领域,如工业自动化、智能家居、医疗设备等。
二、PIC系列单片机PIC系列单片机是由美国微芯科技(Microchip Technology)研发的一款经典单片机。
这种单片机易于使用且功能强大,支持广泛的外设和通信接口。
它们在电子产品领域中得到了广泛应用,如汽车电子、消费电子、嵌入式系统等。
三、AVR系列单片机AVR系列单片机是由挪威阿塔尔(Atmel)公司设计的一款高性能单片机。
这种单片机具有低功耗、高速度和丰富的外设资源。
它们适用于嵌入式系统、工业控制、汽车电子等领域。
四、8051系列单片机8051系列单片机是由Intel公司首先推出的一款经典单片机。
这种单片机采用了CISC指令集架构,具有成熟的软硬件生态系统。
它们广泛应用于家电控制、安防系统、电子仪器等领域。
五、Arduino系列单片机Arduino系列单片机是一种开源硬件平台,包括了硬件和开发环境。
这种单片机易于上手,适合初学者学习和创作各种交互式项目。
它们广泛用于教育、艺术创作、物联网等领域。
六、Raspberry Pi系列单片机Raspberry Pi系列单片机是一种基于Linux操作系统的嵌入式计算机。
这种单片机具有强大的计算能力和丰富的扩展接口,适合搭建服务器、智能家居系统等复杂应用。
七、NXP系列单片机NXP系列单片机是由恩智浦(NXP)半导体公司生产的一种高性能单片机。
51⼊门笔记-(2)常见单⽚机的种类与简介常见单⽚机种类与简介单⽚机从当初的4位发展到8位、32位,甚⾄更⾼,到现在可以说种类繁多⽽且齐全,数量庞⼤,在不同的领域主流的单⽚机有不同,很多设计开发有时候要⾯临很多选择。
下⾯介绍⼏种常⽤的单⽚机:1、51系列单⽚机stc的51单⽚机51单⽚机最初是由Intel始创的8004单⽚机开始,这是8位的单⽚机,特点是:寄存器少,。
很多功能需要外部扩展,像AD转换、PWM专门输出信号等、I/O⼝输出能⼒不强、运⾏速度慢、抗⼲扰能⼒差、功耗⾼、不具备⾃编程能⼒。
但是它的外围电路相对简单,上⼿容易,适合⼊门级,很多⾼校单⽚机都是以51单⽚机教学为主,在⼯业测控系统应⽤很⼴泛。
⽬前⽣产51单⽚机的⼚家有:英特尔、艾德梅尔、西门⼦、华邦以及国产的宏晶等。
2、AVR系列单⽚机arduino nano开发板,芯⽚为avr单⽚机AVR单⽚机是由Atmel公司最初提出,也是8位单⽚机,后来也有16位的,但是与51不⼀样,它内部指令⼤⼤简化,同时内部结构精简,因此速度更快,功能更加强⼤,驱动能⼒⽐51的强,功耗也很低,抗⼲扰能⼒更强,内部有强劲的Flash程序存储器,烧录快捷⽅便,内部集成多种频率的RC振荡器、PWM输出、AD转换、看门狗、上电⾃动复位等功能。
AVR单⽚机有三种系列:1、tiny AVR,这种主要被⽤于需要性能不是很⾼、效率低下以及在⼩封装中使⽤2、mega AVR,这种主要是针对需要加额外外围电路设计的理想选择,⾃编程能⼒强3、Xmega AVR,这种主要是在⾼集成度和低功耗使⽤AVR单⽚机主要应⽤在打印机、空调、电表等控制电路板当中。
3、STM8系列stm8开发板STM8系列是意法半导体公司⽣产的8位的单⽚机。
该型号单⽚机分为STM8A、STM8S、STM8L三个系列。
从2008年STM8发布⾄今已有13年,截⽌到2018年底累计出货量已经超过40亿⽚。
4、STM32系列单⽚机stm32芯⽚STM32系列单⽚机是有ST公司推出的,表⽰ARM Cortex-M内核的32位微控制器,这个芯⽚功能就更强⼤了,光是学习起来就有厚厚的⼀本书,这还不包括实际操作实践,从事软件开发的⼯程师,特别是设计⼤型系统对这个芯⽚⼀定不陌⽣。
7大主流单片机优缺点分析及功能体现51、MSP430、STM32、TMS、PIC、AVR、STC单片机之间的优缺点比较及功能体现。
51单片机应用最广泛的8位单片机当然也是初学者们最容易上手学习的单片机,最早由Intel推出,由于其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理,众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统,堪称为一代“经典”,为以后的其它单片机的发展奠定了基础。
目前在教学场合和对性能要求不高的场合大量被采用。
特点51单片机之所以成为经典,成为易上手的单片机主要有以下特点:•从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统,称作位处理器,处理对象不是字或字节而是位。
不但能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理,如传送、置位、清零、测试等,还能进行位的逻辑运算,其功能十分完备,使用起来得心应手。
•同时在片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间,使用极为灵活,这一功能无疑给使用者提供了极大的方便。
•乘法和除法指令,这给编程也带来了便利。
很多的八位单片机都不具备乘法功能,做乘法时还得编上一段子程序调用,十分不便。
缺点51单片机虽然是经典,但是缺点还是很明显的。
•AD、EEPROM等功能需要靠扩展,增加了硬件和软件负担。
•虽然I/O脚使用简单,但高电平时无输出能力,这也是51系列单片机的最大软肋。
•运行速度过慢,特别是双数据指针,如能改进能给编程带来很大的便利。
•51保护能力很差,很容易烧坏芯片。
MSP430单片机MSP430系列单片机是1996年开始推向市场的一种16位超低功耗的混合信号处理器,给人们留下的最大的亮点是低功耗而且速度快,汇编语言用起来很灵活,寻址方式很多,指令很少,容易上手。
主要是由于其针对实际应用需求,把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上,以提供“单片”解决方案。
在低功耗及超低功耗的工业场合应用的比较多。
特点MSP430单片机其迅速发展和应用范围的不断扩大,主要取决于以下的特点。
从20世纪80年代到现在,单片机始终在8位机的档次上徘徊,8位的单片机始终主导着应用的潮流。
16位单片机虽然也曾经掀起过波浪,但很快就销声匿迹了。
随着科技的发展,人们对单片机的性能、速度、存储量、通信能力、功能的多样性、开发的方便程度及耗电的多少等不断提出更高的要求。
32位单片机应用的高潮正悄悄到来。
ARM处理器就是近年来发展十分迅猛的一种体系结构。
从51系列单片机到ARM处理器是一个很大的跨度。
原因是ARM处理器完全不同与51系列单片机,其结构十分复杂。
ARM不是单片机一般称51系列为单片机,单片机就是把中央处理器(Cen-ter P rocess ing Unite、存储器(RAM/ROM和输入/输出设备(Input /Output集成在一个芯片内的芯片。
它具有微型计算机的最基本的功能,是一个可以独立运行的最小的智能系统。
一般称其为Si ngle Microco mp uter ,也可以称为微型控制器(Micro-con troller。
把单片机作为一个控制系统的核心进行产品的设计,使产品的性能得到提高。
随着科技的发展,更大规模的集成电路在芯片设计方面得到了进一步的推广和应用,单片机的功能变得更加强大,这时人们把这些功能更加强大的单片机成为微处理器(Microprocessor。
因此微处理器与单片机一般并没有多大区别,只不过微处理器功能更强大,特别是数据处理能力更加强大。
综上所述,ARM不是单片机,而只是一个单片机的内核。
ARM 是Advaneed RISC Machines的缩写。
其中RISC 原文是Reduced Instruction Set Computer意为精简指令集计算机。
单片机最主要的特征就是本身能组成最小系统,可独立运行,并具有完整的功能,而ARM则不能。
ARM和单片机不同,它仅仅是单片机中的中央处理器。
一般称其为ARM处理器结构。
也就是说以ARM为核,把ARM作为中央处理器,根据需要设计出外围功能模块,用总线把这些功能模块和ARM核连接在一起,组成一个单片机。
mcs51和8051是否相同?MCS是Intel公司单片机的系列符号。
Intel推出有MCS-48、MCS-51、MCS-96系列单片机。
MCS-51系列单既包括三个基本型80C31、8051、8751,以及对应的低功耗型号80C31、8051、87C51,因而MCS-51特指Intel的这几种型号。
在计算机领域,系列机是指同一厂家生产的具有相同系统结构的机器。
20世纪80年代中期以后,Intel以专利转让的形式把8051内核给了许多半导体厂家,如AMTEL、PHILIPS、ANANOG DEVICES、DALLAS等。
这些厂家生产的芯片是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。
这些单片机与8051的系统结构(只要是指令系统)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。
他们对8051一般都作了一些扩充,更有特点、功能更强、市场竞争力更强,不应该把他们成为MCS-51系列单片机。
MCS只是Intel公司专用的。
转载自《嵌入式和单片机系统》初识PIC单片机PIC单片机的型号繁多,对初学者来说实在不好应付,容易混淆,以下作一简单分类,希望有助于初学者学习:初档8位单片机:PIC12C5XXX/16C5X系列PIC16C5X系列是最早在市场上得到发展的系列,因其价格较低,且有较完善的开发手段,因此在国内应用最为广泛;而PIC12C5XX是世界第一个八脚低价位单片机可用于简单的智能控制等一些对单片机体积要求较高的地方,前景十分广阔。
中档8位单片机:PIC12C6XX/PIC16CXXX系列PIC中档产品是Microchip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,异步串行通讯(USART),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。
按数据位数分8位,16位,32位。
按厂家分,atmel ,nxp,st,ti,intel,华邦,stc,philips,moto罗拉等等。
按处理速度分低速,高速。
经典的:1、51单片机2、61单片机3、AVR单片机4、430超低功耗单片机5、PIC单片机6、飞思卡尔的单片机7、英飞凌的单片机1.8051 单片机最早有Intel公司推出8051/31类单片机,也是世界上使用量最大的几种单片机之一.由于Intel 公司将重点放在186,386,奔腾等与PC类兼容的高档芯片开发上,8051类单片机主要有Philips, 三星,华帮等公司接手.这些公司在保持与8051单片机兼容基础改善了8051的许多特点.提高了速度,降低了时钟频率,放宽了电源电压的动态范围,降低了产品价格.2.Atmel 单片机:ATMEL 公司是世界上著名的高性能低功耗非易失性存储器和数字集成电路的一流半导体制造公司ATMEL 公司最令人注目的是它的EEPROM 电可擦除技术闪速存储器技术和质量高可靠性的生产技术在CMOS 器件生产领域中ATMEL 的先进设计水平优秀的生产工艺及封装技术一直处于世界的领先地位这些技术用于单片机生产使单片机也具有优秀的品质在结构性能和功能等方面都有明显的优势ATMEL 公司的单片机是目前世界上一种独具特色而性能卓越的单片机它在计算机外部设备通讯设备自动化工业控制宇航设备仪器仪表和各种消费类产品中都有着广泛的应用前景.其生产的AT90系列是增强型RISC内载FLASH单片机,通常称为AVR系列.AT91M系列是基于ARM7TDMI 嵌入式处理器的A TMEL 16/32 微处理器系列中的一个新成员该处理器用高密度的16 位指令集实现了高效的32 位RISC 结构且功耗很低.另外ATMAL的增强型51系列单片机目前在市场上仍然十分流行,其中AT89S51 十分活跃.3.Microchip 单片机:Microchip 单片机是市场份额增长最快的单片机.他的主要产品是16C 系列8 位单片机,CPU采用RISC 结构,仅33 条指令,运行速度快,且以低价位著称,一般单片机价格都在1 美元以下.Microchip 单片机没有掩膜产品,全部都是OTP 器件(现已推出FLASH 型单片机).Microchip 强调节约成本的最优化设计,是使用量大,档次低,价格敏感的产品.4.TI 公司的MSP430 系列单片机:MSP430 系列单片机是由TI公司开发的16 位单片机。
8、16、32-BIT系列单⽚机区别与特点⼀、8位单⽚机8031/8051/8751是Intel公司早期的产品1、8031的特点8031⽚内不带程序存储器ROM,使⽤时⽤户需外接程序存储器和⼀⽚逻辑电路373,外接的程序存储器多为EPROM的2764系列。
⽤户若想对写⼊到EPROM中的程序进⾏修改,必须先⽤⼀种特殊的紫外线灯将其照射擦除,之后再可写⼊。
写⼊到外接程序存储器的程序代码没有什么保密性可⾔。
2、8051的特点8051⽚内有4k ROM,⽆须外接外存储器和373,更能体现“单⽚”的简练。
但是你编的程序你⽆法烧写到其ROM中,只有将程序交芯⽚⼚代你烧写,并是⼀次性的,今后你和芯⽚⼚都不能改写其内容。
3、8751的特点8751与8051基本⼀样,但8751⽚内有4k的EPROM,⽤户可以将⾃⼰编写的程序写⼊单⽚机的EPROM中进⾏现场实验与应⽤,EPROM的改写同样需要⽤紫外线灯照射⼀定时间擦除后再烧写。
由于上述类型的单⽚机应⽤的早,影响很⼤,已成为事实上的⼯业标准。
后来很多芯⽚⼚商以各种⽅式与Intel公司合作,也推出了同类型的单⽚机,如同⼀种单⽚机的多个版本⼀样,虽都在不断的改变制造⼯艺,但内核却⼀样,也就是说这类单⽚机指令系统完全兼容,绝⼤多数管脚也兼容;在使⽤上基本可以直接互换。
⼈们统称这些与8051内核相同的单⽚机为“51系列单⽚机”,学了其中⼀种,便会所有的51系列。
4、AT89C51、AT89S51的特点在众多的51系列单⽚机中,要算 ATMEL 公司的AT89C51、AT89S51更实⽤,因他不但和8051指令、管脚完全兼容,⽽且其⽚内的4K程序存储器是FLASH⼯艺的,这种⼯艺的存储器⽤户可以⽤电的⽅式瞬间擦除、改写,⼀般专为 ATMEL AT89xx 做的编程器均带有这些功能。
显⽽易见,这种单⽚机对开发设备的要求很低,开发时间也⼤⼤缩短。
写⼊单⽚机内的程序还可以进⾏加密,这⼜很好地保护了你的劳动成果。
51、AVR、PIC、MSP430、ARM五大单片机全解析8051单片微型计算机简称为单片机,又称为微型控制器,是微型计算机的一个重要分支。
单片机是70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片,是CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统于同一硅片的器件。
80年代以来,单片机发展迅速,各类新产品不断涌现,出现了许多高性能新型机种,现已逐渐成为工厂自动化和各控制领域的支柱产业之一。
AVR和PIC都是跟8051结构不同的8位单片机,因为结构不同,所以汇编指令也有所不同,而且区别于使用CISC指令集的8051,他们都是RISC指令集的,只有几十条指令,大部分指令都是单指令周期的指令,所以在同样晶振频率下,较8051速度要快。
另PIC的8位单片机前几年是世界上出货量最大的单片机,飞思卡尔的单片机紧随其后。
ARM实际上就是32位的单片机,它的内部资源(寄存器和外设功能)较8051和PIC、AVR都要多得多,跟计算机的CPU芯片很接近了。
常用于手机、路由器等等。
DSP其实也是一种特殊的单片机,它从8位到32位的都有。
它是专门用来计算数字信号的。
在某些公式运算上,它比现行家用计算机的最快的CPU还要快。
比如说一般32位的DSP能在一个指令周期内运算完一个32位数乘32位数积再加一个32位数。
应用于某些对实时处理要求较高的场合。
AVR高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位指标,也是单片机占领市场、赖以生存的必要条件。
早期单片机主要由于工艺及设计水平不高,一直是衡量单片机性能的重要、功耗高和抗干扰性能差等原因,所以采取稳妥方案:即采用较高的分频系数对时钟分频,使得指令周期长,执行速度慢以后的CMOS单片机虽然采用提高时钟频率和缩小分频系数等措施,但这种状态并未被彻底改观(51以及51兼容)。
此间虽有某些精简指令集单片机(RISC)问世,但依然沿袭对时钟分频的作法。
AVR单片机的推出,彻底打破这种旧设计格局,废除了机器周期,抛弃复杂指令计算机(CISC)追求指令完备的做法;采用精简指令集,以字作为指令长度单位内容丰富的操作数与操作码安排在一字之中(指令集中占大多数的单周期指令都是如此),取指周期短,又可预取指令,实现流水作业,故可高速执行指令。
单片机种类简介ATMEL公司的AVR单片机,是增强型RISC内载Flash的单片机,芯片上的Flash存储器附在用户的产品中,可随时编程,再编程,使用户的产品设计容易,更新换代方便.A VR单片机采用增强的RISC结构,使其具有高速处理能力,在一个时钟周期内可执行复杂的指令,每MHz可实现1MIPS的处理能力.A VR单片机工作电压为2.7~6.0V,可以实现耗电最优化.A VR的单片机广泛应用于计算机外部设备,工业实时控制,仪器仪表,通讯设备,家用电器,宇航设备等各个领域.Motorola单片机:Motorola是世界上最大的单片机厂商.从M6800开始,开发了广泛的品种,4位,8位,16位32位的单片机都能生产,其中典型的代表有:8位机M6805,M68HC05系列,8位增强型M68HC11,M68HC12 , 16位机M68HC16, 32位机M683XX. Motorola单片机的特点之一是在同样单片机种类简介的速度下所用的时钟频率较Intel类单片机低得多,因而使得高频噪声低,抗干扰能力强,更适合于工控领域及恶劣的环境.MicroChip单片机: MicroChip单片机的主要产品是PIC 16C系列和17C系列8位单片机,CPU 采用RISC结构,分别仅有33,35,58条指令,采用Harvard双总线结构,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,一次性编程,小体积. 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,电讯通信,智能仪器仪表,汽车电子,金融电子,工业控制不同领域都有广泛的应用,PIC系列单片机在世界单片机市场份额排名中逐年提高.发展非常迅速.MDT20XX系列单片机:工业级OTP单片机,Micon公司生产,与PIC单片机管脚完全一致,海尔集团的电冰箱控制器,TCL通信产品,长安奥拓铃木小轿车功率分配器就采用这种单片机EM78系列OTP型单片机: 台湾义隆电子股份有限公司,直接替代PIC16CXX,管脚兼容,软件可转换.Scenix单片机: Scenix公司推出的8位RISC结构SX系列单片机与Intel 的Pentium II等一起被<>评选为1998年世界十大处理器.在技术上有其独到之处:SX系列双时钟设置,指令运行速度可达50/75/100MIPS(每秒执行百万条指令,XXX M Instruction Per Second);具有虚拟外设功能,柔性化I/O端口,所有的I/O端口都可单独编程设定,公司提供各种I/O的库函数,用于实现各种I/O模块的功能,如多路UART,多路A/D,PWM,SPI,DTMF,FS,LCD驱动等等. 采用EEPROM/FLASH程序存储器,可以实现在线系统编程.通过计算机RS232C接口,采用专用串行电缆即可对目标系统进行在线实时仿真.EPSON单片机:EPSON单片机以低电压,低功耗和内置LCD驱动器特点著名于世,尤其是LCD驱动部分做得很好.广泛用于工业控制,医疗设备,家用电器,仪器仪表,通信设备和手持式消费类产品等领域.目前EPSON已推出四位单片机SMC62系列,SMC63系列,SMC60系列和八位单片机SMC88系列.东芝单片机:东芝单片机门类齐全,4位机在家电领域有很大市场,8位机主要有870系列,90系列,该类单片机允许使用慢模式,采用32K时钟时功耗降至10UA数量级.东芝的32位单片机采用MIPS 3000A RISC的CPU结构,面向VCD,数字相机,图像处理等市场.8051单片机:8051单片机最早由Intel公司推出,其后,多家公司购买了8051的内核,使得以8051为内核的MCU系列单片机在世界上产量最大,应用也最广泛,有人推测8051可能最终形成事实上的标准MCU芯片.LG公司生产的GMS90系列单片机,与Intel MCS-51系列,Atmel 89C51/52,89C2051等单片机兼容,CMOS技术,高达40MHZ的时钟频率,应用于: 多功能电话,智能传感器,电度表,工业控制,防盗报警装置,各种计费器,各种IC卡装置,DVD,VCD,CD-ROM.华邦单片机: 华邦公司的W77,W78系列8位单片机的脚位和指令集与8051兼容, 但每个指令周期只需要4个时钟周期,速度提高了三倍,工作频率最高可达40MHz.同时增加了WatchDog Timer,6组外部中断源,2组UART,2组Data pointer及Wait state control pin. W741系列的4位单片机带液晶驱动,在线烧录,保密性高,低操作电压(1.2V~1.8V).Zilog单片机:Z8单片机是Zilog公司的产品,采用多累加器结构,有较强的中断处理能力,开发工具价廉物美.Z8单片机以低价位面向低端应用.我想很多人都知道Z80单板机,直到90年代后期,很多大学的微机原理还是讲述Z80.NS单片机:COP8单片机是NS(美国国家半导体公司)的产品,内部集成了16位A/D,这是不多见的,在看门狗多路及STOP方式下单片机的唤醒方式上都有独到之处.此外,COP8的程序加密也做得比较好POWERPIC系列MicroChip公司生产MCS-51系列Intel公司生产MSP430系列德州仪器(TI)公司生产1.8051 单片机最早有Intel公司推出8051/31类单片机,也是世界上使用量最大的几种单片机之一.由于Intel 公司将重点放在186,386,奔腾等与PC类兼容的高档芯片开发上,8051类单片机主要有Philips,三星,华帮等公司接手.这些公司在保持与8051单片机兼容基础改善了8051的许多特点.提高了速度,降低了时钟频率,放宽了电源电压的动态范围,降低了产品价格.2.Atmel 单片机:ATMEL 公司是世界上著名的高性能低功耗非易失性存储器和数字集成电路的一流半导体制造公司ATMEL 公司最令人注目的是它的EEPROM 电可擦除技术闪速存储器技术和质量高可靠性的生产技术在CMOS 器件生产领域中A TMEL 的先进设计水平优秀的生产工艺及封装技术一直处于世界的领先地位这些技术用于单片机生产使单片机也具有优秀的品质在结构性能和功能等方面都有明显的优势ATMEL 公司的单片机是目前世界上一种独具特色而性能卓越的单片机它在计算机外部设备通讯设备自动化工业控制宇航设备仪器仪表和各种消费类产品中都有着广泛的应用前景.其生产的A T90系列是增强型RISC内载FLASH单片机,通常称为AVR系列.AT91M系列是基于ARM7TDMI 嵌入式处理器的ATMEL 16/32 微处理器系列中的一个新成员该处理器用高密度的16 位指令集实现了高效的32 位RISC 结构且功耗很低.另外ATMAL的增强型51系列单片机目前在市场上仍然十分流行,其中A T89S51 十分活跃.3.Microchip 单片机:Microchip 单片机是市场份额增长最快的单片机.他的主要产品是16C 系列8 位单片机,CPU采用RISC 结构,仅33 条指令,运行速度快,且以低价位著称,一般单片机价格都在 1 美元以下.Microchip 单片机没有掩膜产品,全部都是OTP 器件(现已推出FLASH 型单片机).Microchip 强调节约成本的最优化设计,是使用量大,档次低,价格敏感的产品.4.TI 公司的MSP430 系列单片机:MSP430 系列单片机是由TI公司开发的16 位单片机。
51系列单片机介绍单片机是一种集成电路,内部包含了中央处理单元(CPU)、存储器和各种输入输出接口,适用于数字控制系统。
51系列单片机以其出色的性能和稳定性在嵌入式系统中得到广泛应用。
本文将介绍51系列单片机的特点、应用领域以及相关学习资源。
一、51系列单片机的特点1. 高性能:51系列单片机采用高速处理器,具有较强的运算能力和响应速度,能够处理复杂的计算任务。
2. 多功能:51系列单片机集成了多种外设接口,如串口通信、模拟输入输出等,可适应不同的应用场景。
3. 低功耗:单片机工作时的功耗相对较低,节能环保,适用于资源有限的系统。
4. 易于编程和调试:51系列单片机有丰富的开发工具和编程环境支持,使得编写和调试程序变得简单快捷。
二、51系列单片机的应用领域1. 家用电器:51系列单片机在家电领域广泛应用,如空调、洗衣机、电视机等,能够实现精确控制和智能化操作。
2. 工业自动化:单片机在工业自动化中发挥重要作用,如机器人、自动化生产线等,实现精确的控制和监测。
3. 智能交通:51系列单片机可用于交通信号控制、智能道路监测等方面,提高交通系统的效率和安全性。
4. 电子设备:单片机广泛应用于电子设备中,如手机、数码相机、电子游戏机等,实现各种功能。
三、51系列单片机的学习资源1. 基础教材:市场上有许多针对51系列单片机的教材,包括理论知识、实验案例和编程示例,适合初学者入门。
2. 在线课程:有很多在线平台提供了关于51系列单片机的视频教程和学习资源,学习者可根据自己的需求选择合适的课程。
3. 开发工具:官方提供了多种开发工具,如Keil、51Pro等,这些工具提供了一站式的开发环境,方便编程和调试。
4. 社区论坛:有许多51系列单片机的爱好者组成了各类社区论坛,学习者可以在论坛中交流经验、解决问题。
5. 实践项目:通过完成一些实践项目,如温度控制、LED灯控制等,可以帮助学习者巩固所学知识并提高实际应用能力。
8051系列单片机的简介8051系列单片机(Microcontroller)是一种广泛应用于嵌入式系统中的芯片。
它集成了中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备和定时器等多种功能,是一种相对独立的微型计算机。
1. 8051系列单片机的历史8051系列单片机最早于1981年由英特尔公司推出,当时的型号是8031。
之后,随着技术的发展,出现了更多的变种型号,如8051、8052、89C51等。
这些单片机具有高度的稳定性、可靠性和灵活性,成为嵌入式系统设计中的首选。
2. 8051系列单片机的特点2.1 强大的计算能力8051系列单片机采用8位中央处理器(CPU),具有快速的时钟频率和高效的指令执行能力。
它可以完成各种常用算术运算和逻辑运算,支持多种数据类型。
2.2 丰富的外设接口8051系列单片机拥有多个通用输入输出口(GPIO),可以与外部设备进行数据交互。
同时,它还集成了串口、并口、定时器/计数器、模拟转换器等常用外设接口,方便实现各种应用需求。
2.3 灵活的编程方式8051系列单片机支持多种编程语言,如C语言、汇编语言等,开发者可以根据实际需求选择最合适的编程方式。
同时,它还提供了丰富的开发工具和调试接口,方便开发者进行软件开发和调试。
2.4 低功耗设计8051系列单片机采用低功耗设计,在系统运行过程中能够有效控制功耗消耗。
这对于一些对电池续航时间要求很高的嵌入式应用来说尤为重要。
3. 8051系列单片机的应用领域8051系列单片机在各个领域都有广泛的应用,如工业自动化、汽车电子、家用电器、医疗设备等。
它们可以用于控制系统、数据采集与处理、信号处理、时序控制等各种任务。
3.1 工业自动化8051系列单片机能够控制各种工业设备,如机械臂、传感器、PLC 等,在工业自动化领域发挥着重要作用。
它们能够实现自动控制和监测,提高生产效率和质量。
3.2 汽车电子在汽车电子领域,8051系列单片机可以实现车身电子控制、发动机管理系统、仪表盘控制、安全气囊等功能。
单片机的种类及特点1.8051 单片机最早有Intel公司推出8051/31类单片机,也是世界上使用量最大的几种单片机之一.由于Intel公司将重点放在186,386,奔腾等与PC类兼容的高档芯片开发上,8051类单片机主要有Philips,三星,华帮等公司接手.这些公司在保持与8051单片机兼容基础改善了8051的许多特点.提高了速度,降低了时钟频率,放宽了电源电压的动态范围,降低了产品价格.2.Atmel 单片机ATMEL 公司是世界上著名的高性能低功耗非易失性存储器和数字集成电路的一流半体制造公司ATMEL 公司最令人注目的是它的EEPROM 电可擦除技术闪速存储器技术和质量高可靠性的生产技术在CMOS 器件生产领域中ATMEL 的先进设计水平优秀的生产工艺及封装技术一直处于世界的领先地位这些技术用于单片机生产使单片机也具有优秀的品质在结构性能和功能等方面都有明显的优势ATMEL 公司的单片机是目前世界上一种独具特色而性能卓越的单片机它在计算机外部设备通讯设备自动化工业控制宇航设备仪器仪表和各种消费类产品中都有着广泛的应用前景.其生产的AT90系列是增强型RISC内载FLASH 单片机,通常称为A VR系列.AT91M系列是基于ARM7TDMI 嵌入式处理器的ATMEL 16/32 微处理器系列中的一个新成员该处理器用高密度的16 位指令集实现了高效的32 位RISC 结构且功耗很低.另外ATMAL的增强型51系列单片机目前在市场上仍然十分流行,其中AT89S51十分活跃.3.Microchip 单片机Microchip 单片机是市场份额增长最快的单片机.他的主要产品是16C 系列8 位单片机,CPU采用RISC 结构,仅33 条指令,运行速度快,且以低价位著称,一般单片机价格都在 1 美元以下.Microchip 单片机没有掩膜产品,全部都是OTP 器件(现已推出FLASH 型单片机).Microchip 强调节约成本的最优化设计,是使用量大,档次低,价格敏感的产品.4.TI 公司的MSP430 系列单片机:MSP430 系列单片机是由TI公司开发的16 位单片机。
目录一、MCS51 (1)二、C8051 (2)三.A VR (3)四.PIC (4)五.MSP430 (5)六、MSP430 与89C51 系列的比较 (6)MCS51、C8051F、AVR、PIC、MSP430 单片机性能比较引言:单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器 CPU 随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、多种 I/O 口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
八位单片机由于内部构造简单,体积小,成本低廉,在一些较简单的控制器中应用很广。
即便到了本世纪,在单片机应用中,仍占有相当的份额。
由于八位单片机种类繁多,本文仅将常用的几种在性能上作一个简单的比较。
正文:一、MCS51应用最广泛的八位单片机首推 Intel 的 51 系列,由于产品硬件结构合理,指令系统规范,加之生产历史“悠久”,有先入为主的优势。
世界有许多著名的芯片公司都购买了 51 芯片的核心专利技术,并在其基础上进行性能上的扩充,使得芯片得到进一步的完善,形成了一个庞大的体系,直到现在仍在不断翻新,把单片机世界炒得沸沸扬扬。
有人推测,51 芯片可能最终形成事实上的标准 MCU 芯片。
MCS-51 系列单片机主要包括 8031、8051 和 8751 等通用产品,其主要功能如下:8 位 CPU4kbytes 程序存储器ROM128bytes 的数据存储器RAM32 条 I/O 口线111 条指令,大部分为单字节指令21 个专用寄存器2 个可编程定时/计数器5 个中断源,2 个优先级一个全双工串行通信口外部数据存储器寻址空间为 64kB外部程序存储器寻址空间为 64kB逻辑操作位寻址功能双列直插 40PinDIP 封装单一+5V 电源供电MCS-51 以其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理,众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统,堪称为一代“名机” ,为以后的其它单片机的发展奠定了基础。
正因为其优越的性能和完善的结构,导致后来的许多厂商多沿用或参考了其体系结构,有许多世界大的电气商丰富和发展了 MCS-51 单片机,象 PHILIPS、Dallas、ATMEL 等著名的半导体公司都推出了兼容 MCS-51 的单片机产品,就连我国的台湾 WINBOND 公司也发展了兼容 C51人们习惯将 MCS-51 简称 C51如果没有特别声明,二者同指 MCS-51 系列单片机的单片机品种。
51 系列优点之一是它从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统,称作位处理器,或布尔处理器。
它的处理对象不是字或字节而是位。
它不光能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理,如传送、置位、清零、测试等,还能进行位的逻辑运算,其功能十分完备,使用起来得心应手。
虽然其他种类的单片机也具有位处理功能,但能进行位逻辑运算的实属少见。
51 系列在片内 RAM 区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间,十六个字节,单元地址 20H~2FH,它既可作字节处理,也可作位处理(作位处理时,合 128 个位,相应位地址为 00H~7FH),使用极为灵活。
这一功能无疑给使用者提供了极大的方便,因为一个较复杂的程序在运行过程中会遇到很多分支,因而需建立很多标志位,在运行过程中,需要对有关的标志位进行置位、清零或检测,以确定程序的运行方向。
而实施这一处理(包括前面所有的位功能),只需用一条位操作指令即可。
51 系列的另一个优点是乘法和除法指令,这给编程也带来了便利。
八位除以八位的除法指令,商为八位,精度嫌不够,用得不多。
而八位乘八位的乘法指令,其积为十六位,精度还是能满足要求的,用的较多。
作乘法时,只需一条指令就行了,即 MULAB两个乘数分别在累加器 A 和寄存器 B 中。
积的低位字节在累加器 A 中,高位字节在寄存器 B 中。
很多的八位单片机都不具备乘法功能,作乘法时还得编上一段子程序调用,十分不便。
在 51 系列中,还有一条二进制-十进制调整指令 DA,能将二进制变为 BCD 码,这对于十进制的计量十分方便。
而在其他的单片机中,则也需调用专用的子程序才行。
51 系列 I/O 脚使用简单,但高电平时无输出能力,可谓有利有弊。
有许多值得改进之处,如运行速度过慢等。
特别是双数据指针,能给编程带来很大的便利。
二、C8051F具有上手快全兼容 8051 指令集、研发快开发工具易用,可缩短研发周期和见效快调试手段灵活的特点,其性能优势具体体现在以下方面:基于增强的 CIP-51 内核,其指令集与 MCS-51 完全兼容,具有标准 8051 的组织架构,可以使用标准的 803x/805x 汇编器和编译器进行软件开发。
CIP-51 采用流水线结构,70的的指令执行时间为 1 或 2 个系统时钟周期,是标准 8051 指令执行速度的 12 倍;其峰值执行速度可达 100MIPSC8051F120 等,是目前世界上速度最快的 8 位单片机。
增加了中断源。
标准的 8051 只有 7 个中断源 Silicon Labs 公司 C8051F 系列单片机扩展了中断处理这对于时实多任务系统的处理是很重要的扩展的中断系统向 CIP-51 提供 22 个中断源允许大量的模拟和数字外设中断一个中断处理需要较少的 CPU 干预却有更高的执行效率。
集成了丰富的模拟资源,绝大部分的 C8051F 系列单片机都集成了单个或两个 ADC,在片内模拟开关的作用下可实现对多路模拟信号的采集转换;片内 ADC 的采样精度最高可达24bit,采样速率最高可达 500ksps,部分型号还集成了单个或两个独立的高分辨率 DAC,可满足绝大多数混合信号系统的应用并实现与模拟电子系统的无缝接口;片内温度传感器则可以迅速而精确的监测环境温度并通过程序作出相应处理,提高了系统运行的可靠性。
集成了丰富的外部设备接口。
具有两路 UART 和最多可达 5 个定时器及 6 个 PCA 模块,此外还根据不同的需要集成了 SMBus、SPI、USB、CAN、LIN 等接口,以及 RTC 部件。
外设接口在不使用时可以分别禁止以降低系统功耗。
与其他类型的单片机实现相同的功能需要多个芯片的组合才能完成相比,C8051 单片机不仅减少了系统成本,更大大降低了功耗。
增强了在信号处理方面的性能,部分型号具有 16x16 MAC 以及 DMA 功能,可对所采集信号进行实时有效的算法处理并提高了数据传送能力。
具有独立的片内时钟源精度最高可达 0.5,设计人员既可选择外接时钟,也可直接应用片内时钟,同时可以在内外时钟源之间自如切换。
片内时钟源降低了系统设计的复杂度,提高了系统可靠性,而时钟切换功能则有利于系统整体功耗的降低。
提供空闲模式及停机模式等多种电源管理方式来降低系统功耗实现了 I/O 从固定方式到交叉开关配置。
固定方式的 I/O 端口,既占用引脚多,配置又不够灵活。
在 C8051F 中,则采用开关网络以硬件方式实现 I/O 端口的灵活配置,外设电路单元通过相应的配置寄存器控制的交叉开关配置到所选择的端口上。
复位方式多样化, C8051F 把 80C51 单一的外部复位发展成多源复位,提供了上电复位、掉电复位、外部引脚复位、软件复位、时钟检测复位、比较器 0 复位、WDT 复位和引脚配置复位。
众多的复位源为保障系统的安全、操作的灵活性以及零功耗系统设计带来极大的好处。
从传统的仿真调试到基于 JTAG 接口的在系统调试。
C8051F 在 8 位单片机中率先配置了标准的 JTAG 接口(IEEE1149.1)。
C8051F 的 JTAG 接口不仅支持 Flash ROM 的读/写操作及非侵入式在系统调试,它的 JTAG 逻辑还为在系统测试提供边界扫描功能。
通过边界寄存器的编程控制,可对所有器件引脚、SFR 总线和 I/O 口弱上拉功能实现观察和控制。
C8051F 系列单片机型号齐全,可根据设计需求选择不同规模和带有特定外设接口的型号,提供从多达 100 个引脚的高性能单片机到最小 3mmX3mm 的封装,满足不同设计的需要。
三.AVRAVR 单片机是 Atmel 公司推出的较为新颖的单片机,其显著的特点为高性能、高速度、低功耗。
它取消机器周期,以时钟周期为指令周期,实行流水作业。
AVR 单片机指令以字为单位,且大部分指令都为单周期指令。
而单周期既可执行本指令功能,同时完成下一条指令的读取。
通常时钟频率用 4~8MHz,故最短指令执行时间为 250~125ns。
该系列的型号较多,但可用下面三种为代表:AT90S2313 简装型、AT90S8515、AT90S8535带 A/D 转换。
通用寄存器一共 32 个(R0~R31),前 16 个寄存器(R0~R15)都不能直接与立即数打交道,因而通用性有所下降。
而在 51 系列中,它所有的通用寄存器(地址 00~7FH)均可以直接与立即数打交道,显然要优于前者。
AVR 系列没有类似累加器 A 的结构,它主要是通过 R16~R31 寄存器来实现 A 的功能。
在 AVR 中,没有像 51 系列的数据指针 DPTR,而是由 X(由 R26、R27 组成)、Y (由 R28、R29 组成)、Z(由 R30、R31 组成)三个 16 位的寄存器来完成数据指针的功能相当于有三组 DPTR,而且还能作后增量或先减量等的运行,如:例 5:LDRd X ;将 X 所指的地址的内容装入寄存器 Rd 中。
LDRdY+;将 Y 所指的地址的内容装入寄存器 Rd 中,然后 Y 的地址增 1。
LDRd,-X ;将 X 的地址减 1 所指的地址的内容装入寄存器 Rd 中。
在 51 系列中,所有的逻辑运算都必须在 A 中进行;而 AVR 却可以在任两个寄存器之间进行,省去了在 A 中的来回折腾,这些都比 51 系列强。
AVR 的专用寄存器集中在 00~3F 地址区间,无需像 PIC 那样得先进行选存储体的过程,使用起来比 PIC 方便。
AVR 的片内 RAM 的地址区间为 0060~00DFAT90S2313 和0060~025FAT90S8515、AT90S8535,它们占用的是数据空间的地址,这些片内 RAM 仅仅是用来存储数据的,通常不具备通用寄存器的功能。
当程序复杂时,通用寄存器 R0~R31 就显得不够用;而 51 系列的通用寄存器多达 128 个(为 AVR 的 4 倍),编程时就不会有这种感觉。
AVR 的 I/O 脚类似 PIC,它也有用来控制输入或输出的方向寄存器,在输出状态下,高电平输出的电流在 10mA 左右,低电平吸入电流 20mA。
虽不如 PIC,但比 51 系列强。