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  • 国内的宏晶STC单片机也是可圈可点……(组图)

    微控制器现在铺天盖地,种类繁多,让开发者应接不暇,发展速度相当迅猛。从1980年代,从当时的4位8位,发展到各种高速单片机……单片机产品有70多个系列、500多个品种。不包括系统或整机制造商定制的专用单片机,以及面向专业业务和专业市场的单片机品种。这里只介绍一些常用和常用的单片机系列。

    各家厂商在速度、内存、功能等方面也是层出不穷,参差不齐。与此同时,涌现出一大批具有代表性的微控制器厂商:Atmel、TI、ST、MicroChip、ARM……国产宏晶STC微控制器也可圈可点。观点…

    51单片机

    使用最广泛的 8 位 MCU 当然是初学者最容易学习的 MCU。它首先由英特尔推出。由于其典型的结构和完善的总线专用寄存器集中管理、众多的逻辑位操作功能和面向控制的丰富性,单片机指令系统堪称一代“经典”,为其他单片机的发展奠定了基础。未来的微控制器。51单片机之所以成为经典易用的单片机主要有以下几个特点:

    1. 从内部硬件到软件,有一套完整的按位操作系统,称为位处理器,它处理的不是字或字节,而是位。它不仅可以处理芯片中一些特殊功能寄存器的某一位,如发送、置位、清零、测试等,还可以进行位逻辑运算。它的功能非常齐全,使用方便。

    2. 同时在片内RAM区专门开辟了一个双功能地址区,使用起来极其灵活。这一功能无疑为用户提供了极大的便利。

    3. 乘除法指令,也给编程带来方便。许多八位单片机不具备乘法功能。做乘法时,必须编译一个子程序调用,非常不方便。

    缺点(虽然是经典,缺点还是很明显的):

    1. AD、EEPROM等功能需要扩展,增加了硬件和软件的负担。

    2. I/O管脚虽然好用,但是没有高电平输出能力,这也是51系列单片机最大的弱点。

    3. 运行速度太慢,尤其是双数据指针。如果能改进的话,会给编程带来很大的方便。

    4. 51保护性差,很容易烧坏芯片。

    应用范围:

    目前广泛应用于教学场合和对性能要求不高的场合;

    使用最多的设备:8051、80C51;

    了解全系列 8051 微控制器:全面了解经过验证的 8051 架构微控制器。

    MSP430 微控制器

    MSP430系列微控制器是德州仪器1996年推出市场的16位超低功耗混合信号处理器,留给人们的最大亮点就是低功耗和高速度。汇编语言使用起来非常灵活。寻址方式多,指令少,使用方便。主要由于其实际应用需求8051片上可编程系统原理及应用,将许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上,提供“单芯片”解决方案。它的快速发展和应用范围的不断扩大,主要取决于以下几个特点。

    特点一:强大的处理能力,采用精简指令集(RISC)结构,寻址方式丰富(7个源操作数寻址,4个目标操作数寻址),简洁的27条内核指令和大量的寄存器和片上数据内存可以参与各种操作;有高效的查表处理指令;处理速度快,8MHz晶振驱动下指令周期为125ns。这些特性确保可以编译高效的源程序。

    特点二:在运算速度方面,8MHz晶振驱动下可实现125ns指令周期。16位数据宽度,125ns指令周期和多功能硬件乘法器(可实现乘加),可实现数字信号处理的一些算法(如FFT等)。

    特点三:在超低功耗方面,MSP430单片机之所以具有超低功耗,是因为它在降低芯片电源电压和灵活可控的工作时钟方面有其独特性。电源电压为1.8~3.6V。因此,在1MHz时钟条件下运行时,芯片的电流约为200~400uA,时钟关断模式的最小功耗仅为0.1uA。

    缺点:

    1. 个人觉得不太容易上手,不适合初学者上手,而且资料比较少,只能去官网找了。

    2. 占用指令空间很大,因为是16位单片机,程序是以字为单位的,有些指令实际占用6个字节。程序虽然表面上很简单,但与pic单片机相比却占用了大量空间。

    应用范围:

    在低功耗和超低功耗的工业场合有很多应用。

    最常用的器件:MSP430F系列(中文资料)、MSP430G2系列、MSP430L09系列。

    了解整个 MSP430 系列产品:全面了解整个 MSP430 微控制器系列。

    TMS 微控制器

    这里也提到了 TMS 系列微控制器,虽然它们不是主流。TI推出的8位CMOS微控制器具有多种存储模式和多种外设接口模式,适用于复杂的实时控制场合。TMS370C系列微控制器虽然不如STM32,也不如MSP430华而不实,但通过集成先进的外围功能模块和各种芯片的存储器配置,提供了高性价比的实时系统控制。同时采用高性能硅栅CMOS EPROM和EEPROM技术实现。低工作功耗CMOS技术,宽工作温度范围,噪声抑制,加上高性能和丰富的片上外围功能,

    应用最多的器件:TMS370C256A。

    STM32微控制器

    ST厂家推出的STM32系列单片机,业内朋友都知道,这是一款性价比很高的单片机系列。应该没有人,它的功能极其强大。它基于专为需要高性能、低成本和低功耗的嵌入式应用而设计的 ARM Cortex-M 内核,并具有一流的外设:1 μs 的双 12 位 ADC,4 Mbit/s 的 UART, 18 Mbit/s SPI等,在功耗和集成度方面也有不错的表现。当然,它的功耗比MSP430略逊一筹,但这并不影响工程师们对它的热情。由于其结构简单,工具使用方便,功能强大,在业界享有盛誉…

    特点一:Core-ARM32-bit Cortex-M3CPU,最高工作频率72MHz,1.25DMIPS/MHz,单周期乘法和硬件除法。

    特点2:内存——32-512KB闪存集成在芯片上。6-64KB SRAM 内存。

    Feature 3: Clock-Reset and Power Management-2.0-3.6V电源和I/O接口驱动电压。POR、PDR 和可编程电压检测器 (PVD)。4-16MHz晶振。嵌入式工厂调整的 8MHz RC 振荡器电路。内部 40 kHz RC 振荡器电路。用于 CPU 时钟的 PLL。带有 RTC 校准的 32kHz 晶体。

    特性 4:调试模式 – 串行调试 (SWD) 和 JTAG 接口。最多 112 个快速 I/O 端口,最多 11 个定时器,最多 13 个通信接口。

    最常用的器件:STM32F103系列、STM32 L1系列、STM32W系列。

    了解全系列 STM32 产品:该领域全系列 STM32 微处理器的成员。

    PIC单片机

    PIC单片机系列是美国Microship的产品。它分为三个层次,即初级、中级和高级。它是市场份额增长最快的单片机之一。CPU采用RISC结构,共有33、35、58条指令,属于精简指令集,同时采用哈佛双总线结构,运行速度快,可以使程序存储器的访问和要并行处理的数据存储器的访问。这种指令流水线结构,在一个周期内完成两部分工作,一是执行指令,二是从程序存储器中取下一条指令,所以一般情况下,每条指令只需要一个周期,这也是高效运行的原因之一。另外,PIC单片机之所以成为非常火的单片机,​​无非是以下几个特点:

    特点一:具有工作电压低、功耗低、驱动能力强等特点。PIC系列单片机的I/O口是双向的,其输出电路为CMOS互补推挽输出电路。I/O 引脚增加了一个方向寄存器,用于设置输入或输出状态,从而解决了 51 系列的 I/O 引脚为高电平时输入和输出的状态。

    特点二:设置为1时为输入状态,无论管脚为高电平还是低电平,对外均处于高阻状态;当设置为0时,为输出状态,不管管脚的电平是多少,都处于输出状态。在低阻状态下具有相当的驱动能力,低电平灌电流可达25mA,高电平输出电流可达20mA。这是 51 系列的一大优势。

    特点三:可直接驱动数码管显示,外接电路简单。其A/D为10位,可满足精度要求。具有在线调试和编程(ISP)功能。

    缺点:

    它的特殊寄存器(SFR)不像51系列那样集中在一个固定的地址范围(80~FFH),而是分散在四个地址范围内。4个内存bank中只有5个特殊寄存器PCL、STATUS、FSR、PCLATH、INTCON同时出现,但是在编程过程中,需要处理特殊寄存器,必须反复选择对应的内存bank,即状态寄存器 STATUS 第 6 位(RP1) 和第 5 位(RP0))被置位或清零。数据传输和逻辑操作基本上都要经过工作寄存器 W(相当于到51系列的累加器).a)来执行,而且51系列也可以通过寄存器直接相互传输,所以PIC单片机的瓶颈比51系列更严重,

    最常用的器件:PIC16F873、PIC16F877。

    AVR 微控制器

    AVR单片机是Atmel公司推出的一款比较新颖的单片机,​​其显着特点是高性能、高速和低功耗。它取消机器周期,以时钟周期为指令周期,实现流水线操作。AVR单片机指令以字为单位,大部分指令为单周期指令。单周期可以执行该指令的功能,同时完成下一条指令的读取。通常时钟频率为4~8MHz,因此最短的指令执行时间为250~125ns。AVR MCU可以成为最近最流行的MCU。主要特点是:

    特点1.:AVR系列没有类似累加器A的结构8051片上可编程系统原理及应用,主要通过R16~R31寄存器实现A的功能。AVR中没有像51系列那样的数据指针DPTR,而是由X(由R26、R27组成)、Y(由R28、R29组成)、Z(由R30、组成) @>R31)三个16位寄存器完成数据指针的功能(相当于三组DPTR),也可以进行后增或前减操作,而在51系列中,所有逻辑操作都是它必须在A进行;而AVR可以在任意两个寄存器之间进行,省去了在A中来回折腾,优于51系列。

    特点2. AVR的特殊寄存器集中在00~3F地址范围,不需要像PIC那样先选择内存条,使用起来比PIC方便。AVR的片内RAM地址范围为0~00DF(AT90S2313)和0060~025F(AT90S8515、AT90S8535),它们占用数据空间的地址,这些片内RAM 只用于存储数据,通常不具备通用寄存器的功能,程序复杂时,通用寄存器R0~R31不够用;而51系列最多有128个通用寄存器寄存器(AVR 的 4 倍),编程不会有这种感觉。

    特点3. AVR 的I/O 引脚与PIC 类似,也有一个方向寄存器来控制输入或输出。在输出状态下,高电平输出电流约为10mA,低电平电流灌入20mA。这个虽然不如PIC,但还是比51系列好……

    缺点:

    1. 没有位操作,用于以字节的形式控制和判断相关寄存器位

    2. C语言和51 C语言在写法上有很大的区别,让刚开始学51单片机的朋友很不习惯

    3.一共有32个通用寄存器(R0~R31),前16个寄存器(R0~R15)不能直接处理立即数,所以通用性有在51系列中,它所有的通用寄存器(地址00到7FH)都可以直接处理立即数数据,明显优于前者。

    最常用的设备:ATUC64L3U、ATxmega64A1U、AT90S8515

    STC微控制器

    说到STC单片机,有人会说STC也算是主流了,估计要喷了~~我们是根据国内比较好的单片机来判断的。STC单片机是宏晶公司生产的单时钟/机器周期单片机。说白了,STC单片机就是51和AVR的结合体。有人说AVR是51单片机的替代品,但是AVR单片机在位控制和C语言编写方面存在很多问题。不同之处。STC微控制器洽洽结合了51和AVR的优点。虽然功能不如AVR强大,但在AVR中能找到的功能在STC上基本都有。同时STC单片机为51核,它基于 51 微控制器。工程师提供了极大的便利,节省了学习AVR的时间,同时不丢失AVR的各种功能…

    STC单片机是新一代8051单片机51单片机,具有高速、低功耗、强抗干扰等特点。指令代码与传统8051完全兼容,但速度快8~12倍,内部集成MAX810专用复位电路。4路PWM 8路高速10位A、D转换,适用于电机和电机的供应商控制,强干扰场合,成为继51单片机之后的新系列单片机. 特点如下:

    特点一:串口下载烧录程序方便易用。它有很多学习资料和视频。最著名的就是杜先生的视频了。很多对单片机感兴趣的朋友都是通过这个视频入门的。,宽电压:5.5~3.8V,2.4~3.8V,低功耗设计:空闲模式,掉电模式(可唤醒通过外部中断)

    特点2.:STC单片机具有在应用编程,调试更方便;带10位AD,内部EEPROM,可在1T/机器周期下工作,速度是传统51单片机的8~12倍,价格也比较便宜

    特点三:4通道捕捉/比较单元,STC12C2052AD系列为2通道,也可用于实现4个定时器或4个外部中断,2个硬件16位定时器,兼容普通8051定时器。4通道PCA还可以实现4个定时器,带硬件看门狗,高速SPI通讯口,全双工异步串口,兼容普通8051串口,还具有先进的指令集结构,兼容普通8051指令集

    使用最多的器件:STC12C2052AD

    飞思卡尔单片机

    主要针对S08、S12单片机,当然飞思卡尔单片机远非如此。飞思卡尔系列单片机采用哈佛结构和流水线指令结构,在多个领域都表现出低成本、高性能的特点。它的架构为产品开发节省了大量时间。此外,飞思卡尔提供多种集成模块和总线接口,可以在不同系统中发挥更灵活的作用!飞思卡尔微控制器的独特功能如下:

    1.全系列:从低端到高端,从8位到32位全系列,其8位/32位引脚兼容的QE128可以直接从8位移植到32位位,弥补了单片机业界8/32位兼容架构的缺失环节

    2.各种系统时钟模块:三个模块,七种工作模式。多种时钟源输入选择,不同的MCU有不同的时钟产生机制,可以是RC振荡器,也可以是外部时钟或晶振,也可以是内部时钟。大多数CPU同时具备以上三个模块!可以在七种工作模式下运行:FEI、FEE、FBI、FBILP、FBE、FBELP、STOP

    3.多种通信模块接口:飞思卡尔微控制器内部几乎集成了各种通信接口模块:包括串行通信接口模块SCI、多主I2C总线模块、串行外围接口模块SPI、MSCAN08控制器模块、通用串行总线模块(USB /PS2)

    4.可选模块较多:带LCD驱动模块,带温度传感器,带UHF传输模块,带同步处理器模块,带同步处理器的MCU还有屏幕显示模块OSD,还有少数带振铃检测模块的MCU RING 和 DTMF/音调发生器 DMG 模块

    5.高可靠性、强抗干扰、多种管脚数和封装选择

    6.低功耗,也许飞思卡尔系列MCU的功耗没有MSP430低,但它有“等待”和“停止”两种模式,总体上可以降低你的功耗!最近推出的几款超低功耗已经媲美MSP430!

    最常用的器件:MC9S12G 系列

    如果真要把这些单片机分为一二三,那么如果要跟大众走,51单片机依然是首选也无可厚非;如果你追求超高性价比,STM32将是你理想的选择;如果您渴望超低功耗,MSP430 肯定不会让您失望;如果你想支持国内,STC会让你兴奋…

    这些主要的单片机哪个更强?选择哪种微控制器?相信你现在应该知道了~

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