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单片机的原理及应用

/?? 2014年06月12日 ?? 收藏0

3. 单片机未来的发展方向

3.1 微型单片化

目前,常规单片机一般是将CPU、RAM、ROM、中断系统、并行和串行接口、时钟电路、定时电路等集成在单一芯片上。对于增强型单片机而言,不仅集成了常规单片机的单元,而且还集成了A/D 转换器、看门狗(WDT)、脉宽调制器(PMW)、液晶(LCD)驱动电路等,极大地丰富了单元电路,增加了功能。随着技术的发展,单片机厂商可以根据用户的需求为其量身定做单片机芯片,满足用户对单片机低功耗、小体积、强功能的要求。不同单片机拥有不同的封装形式,其中表面封装(SMD)越来越受到用户欢迎,推动了单片机构成系统向微型化发展。

3.2 容量大、性能强

传统单片机内的RAM为64-128B,ROM为1KB-4KB,如果将其运用到较为复杂控制系统中,其存储容量是远远不足的,此时还需外接扩充。为了满足单片机在复杂控制系统中的应用,必须运用新工艺扩大单片机的内存储器容量。现阶段,单片机内RAM 可达到2KB,ROM 可达到64KB。除此之外,单片机还可以改善CPU 的性能,提高指令运算速度和系统控制的可靠性。单片机可采用流水线技术和精简指令集,提升其自身的运行速度,当前最高指令速度已经达到100MIPS 以上,并且具备位处理、定时控制、中断等功能。相比较标准单片机而言,该类型单片机的运算速度提升10 倍以上。在如此高速的指令速度下,单片机可使用软件模拟I/O 功能,增加虚拟外设。

3.3 外围电路内装化

随着集成技术的发展,将多种功能器件集成在单片机内,使其外围电路内装化,已经成为单片机的发展趋势之一。单片机不仅可集成CPU、RAM、ROM、计数器等,还可以集成A/D、串行口、PWM、EEPROM、LCD驱动器等多功能单元。

3.4 功耗低

单片机功耗已经达到了1uA 以下,使电压范围拓宽在3~6V 之间,仅用电池就可以满足其能耗需求。在单片机达到低功耗化的同时,还可提高其可靠性、抗干扰能力,使单片机更为低电压化、便携化。现在的单片机均具备STOP、WAIT 等省电运行方式,允许使用的电压范围也在不断拓宽,尤其对于低电压供电的单片机而言,其电源下限可达1~2V,甚至出现了0.8V。为了使单片机具备更高的可靠性,实现噪声最小化,增强抗电磁干扰能力,单片机厂商在单片机内部电路上采用了新的技术措施,以确保单片机可在恶劣的工作环境下,满足电磁兼容性方面的更高工作要求。

结论:

总而言之,自单片机问世以来,其便被应用于生产和生活当中,随着单片机技术的不断发展和完善,现如今的单片机性能越来越强大,这使其在一些重要领域内获得了应用,如工业控制、航天机电等等,这也预示着单片机将会在不久的将来逐步渗透到各个领域当中。

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