1.2.2 单片机特点
与通用微处理器不同,单片机从工业测控对象、环境、接口特点出发,朝多功能、多选择、高速度、低功耗、低价格、扩大存储容量和加强I/O功能及结构兼容等方向发展;而通用微处理器向着高速运算、更强大的数据分析与处理能力、大规模容量存储等方向发展,以提高通用计算机的性能。因此,单片机有其自身特点,总结如下:
(1)品种多,覆盖面广。各种不同型号单片机可满足各种不同需要。开发者有很大的选择空间。CPU从4、8、16、32到64位,引脚从8脚到100多脚,开发者可以选择适合要求而又兼顾性能与价格的产品,不少单片机采用RISC及流水线技术。
(2)性能提高,存储容量增大。单片机的集成度不断提高,总线工作速度越来越快。工作频率达到30MHz甚至40MHz,有些单片机的时钟频率达到甚至超过100MHz。指令执行周期迈入纳秒级。芯片集成的存储器容量不断增大,RAM已发展到1K字节、2K字节,ROM发展到32K字节、64K字节,并集成有非挥发性的EEPROM数据存储器。
(3)增加控制功能,向外部接口延伸。现今单片机已发展到在一块含有CPU的芯片上,除嵌入RAM、ROM存储器和I/O接口外,还有A/D、PWM、UART异步串行通信、SPI同步串行通信、定时/计数器、DMA、Watchdog等,还集成有LCD显示驱动、键盘控制、函数发生器、比较器等,构成了一个完整的功能强的单片机应用系统,外围扩展芯片数量大为减少。
(4)低电压和低功耗。单片机的供电电压从5V降到3V甚至更低,工作电流从mA级降到μA级。在生产工艺上以CMOS代替NMOS,并向HCMOS过渡,以适合部分电池供电产品的设计。
(5)提供应用库函数。大多数单片机都提供了标准应用库函数软件,示范设计方法,使用户开发单片机应用系统时更快速、方便,提高产品开发效率,缩短开发周期。
(6)系统扩展与配置。随着外围器件串行接口的发展,单片机的串行接口的普遍化、高速化使得并行扩展接口技术日渐衰退。多串口、内置MSB将使设计更为灵活,应用更为广泛!标准协议的外部扩展总线,方便扩展成各种应用系统。此外,还特别配置有传感器,人机对话、网络多通道等接口,以便构成网络和多机系统。