目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，將會(huì)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等要求。由于單片機(jī)的體積、結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中可以完全融入應(yīng)用系統(tǒng)中，故而也稱(chēng)為嵌入式微控制器。根據(jù)目前發(fā)展情況，從不同角度對(duì)單片機(jī)進(jìn)行分類(lèi)大致可以分為通用型/專(zhuān)用型、總線型/非總線型及工控型/家電型。下面一起來(lái)看看：
8051單片機(jī)
1.分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)
1.1通用性
按通用性可分為：通用型/專(zhuān)用型
這是按單片機(jī)適用范圍來(lái)區(qū)分的。例如，80C51是通用型單片機(jī)，它不是為某種專(zhuān)用途設(shè)計(jì)的;專(zhuān)用型單片機(jī)是針對(duì)一類(lèi)產(chǎn)品甚至某一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，例如為了滿(mǎn)足電子體溫計(jì)的要求，在片內(nèi)集成ADC接口等功能的溫度測(cè)量控制電路。
1.2總線結(jié)構(gòu)
按總線結(jié)構(gòu)可分為：總線型/非總線型
這是按單片機(jī)是否提供并行總線來(lái)區(qū)分的。總線型單片機(jī)普遍設(shè)置有并行地址總線、 數(shù)據(jù)總線、控制總線，這些引腳用以擴(kuò)展并行外圍器件都可通過(guò)串行口與單片機(jī)連接，另外，許多單片機(jī)已把所需要的外圍器件及外設(shè)接口集成一片內(nèi)，因此在許多情況下可以不要并行擴(kuò)展總線，大大減省封裝成本和芯片體積，這類(lèi)單片機(jī)稱(chēng)為非總線型單片機(jī)。
1.3應(yīng)用領(lǐng)域
按應(yīng)用領(lǐng)域可分為：家電類(lèi)，工控類(lèi)，通信類(lèi)，個(gè)人信息終端類(lèi)等等
一般而言，工控型尋址范圍大，運(yùn)算能力強(qiáng);用于家電的單片機(jī)多為專(zhuān)用型，通常是小封裝、低價(jià)格，外圍器件和外設(shè)接口集成度高。
32位單片機(jī)
1.4數(shù)據(jù)總線位數(shù)
按單片機(jī)數(shù)據(jù)總線位數(shù)可分為：4位、8位、16位和32位單片機(jī)
4位單片機(jī)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，非常適合用于控制單一的小型電子類(lèi)產(chǎn)品，如PC機(jī)用的輸入裝置(鼠標(biāo)、游戲桿)、電池充電器、遙控器、電子玩具、小家電等。
8位單片機(jī)：是目前品種最為豐富、應(yīng)用最為廣泛的單片機(jī)，目前，8位單片機(jī)主要分為51系列及和非51系列單片機(jī)。51系列單片機(jī)以其典型的結(jié)構(gòu)，眾多的邏輯位操作功能，以及豐富的指令系統(tǒng)，堪稱(chēng)一代“名機(jī)”。
16位單片機(jī)：16位單片機(jī)操作速度及數(shù)據(jù)吞吐能力在性能上比8位機(jī)有較大提高。目前，應(yīng)用較多的有TI的MSP430系列、凌陽(yáng)SPCE061A系列、Motorola的68HC16系列、Intel的MCS-96/196系列等。
32位單片機(jī)：與51單片機(jī)相比，32位單片機(jī)運(yùn)行速度和功能大幅提高，隨著技術(shù)的發(fā)展以及價(jià)格的下降，將會(huì)與8位單片機(jī)并駕齊驅(qū)。32位單片機(jī)主要由ARM公司研制，因此，提及32位單片機(jī)，一般均指ARM單片機(jī)。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，ARM不是單片機(jī)，而是一種32位處理器內(nèi)核，實(shí)際中使用的ARM芯片有很多型號(hào)，常見(jiàn)的ARM芯片主要有飛利浦的LPC2000系列、三星的S3C/S3F/S3P系列等。
2.主流類(lèi)型
2.18051單片機(jī)
8051單片機(jī)最早由Intel公司推出，隨后Intel公司將80C51內(nèi)核使用權(quán)以專(zhuān)利互換或出讓給世界許多著名IC制造廠商，如 Philips 、NEC、Atmel、AMD、Dallas、siemens、Fujutsu、OKI、華邦、LG等。在保特與80C51單片機(jī)兼容的基礎(chǔ)上，這些公司容入了自身的優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)展了針對(duì)滿(mǎn)足不同測(cè)控對(duì)象要求的外圍電路，如滿(mǎn)足模擬量輸入的A/D、滿(mǎn)足伺服驅(qū)動(dòng)的PWM、滿(mǎn)足高速輸入/輸出控制的HSL/HSO、滿(mǎn)足串行擴(kuò)展總線I2C、保證程序可靠運(yùn)行的的WDT、引入使用方便且價(jià)廉的Flash ROM等，開(kāi)發(fā)出上百種功能各異的新品種。這樣80C51單片機(jī)就變成了眾多芯片制造廠商支持的大家族，統(tǒng)稱(chēng)為80C51系列單片機(jī)。客觀事實(shí)表明，80C51已成為8位單片機(jī)的主流，成了事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)MCU芯片。
2.2AVR單片機(jī)
AVR單片機(jī)是ATMEL在90年代推出的精簡(jiǎn)指令集RISC的單片機(jī)，跟PIC類(lèi)似。使用哈佛結(jié)構(gòu)。是增強(qiáng)型RISC內(nèi)載Flash的單片機(jī)，芯片上的Flash存儲(chǔ)器附在用戶(hù)的產(chǎn)品中，可隨時(shí)編程，再編程，使用戶(hù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)容易，更新?lián)Q代方便。AVR單片機(jī)采用增強(qiáng)的RISC結(jié)構(gòu)，使其具有高速處理能力，在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)可執(zhí)行復(fù)雜的指令，每MHz可實(shí)現(xiàn)1MIPS的處理能力。AVR單片機(jī)工作電壓為2.7~6.0V,可以實(shí)現(xiàn)耗電最優(yōu)化。AVR的單片機(jī)廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)外部設(shè)備，工業(yè)實(shí)時(shí)控制，儀器儀表，通訊設(shè)備，家用電器，宇航設(shè)備等各個(gè)領(lǐng)域。AT91M系列是基于ARM7TDMI嵌入式處理器的ATMEL 16/32 微處理器系列中的一個(gè)新成員該處理器用高密度的16 位指令集實(shí)現(xiàn)了高效的32位RISC結(jié)構(gòu)且功耗很低。
PIC單片機(jī)
2.3PIC單片機(jī)
MicroChip單片機(jī)的主要產(chǎn)品是PIC 16C系列和17C系列8位單片機(jī)。CPU采用RISC結(jié)構(gòu)，分別僅有33,35,58條指令，采用Harvard雙總線結(jié)構(gòu)，運(yùn)行速度快，低工作電壓，低功耗，較大的輸入輸出直接驅(qū)動(dòng)能力，價(jià)格低，一次性編程，小體積。適用于用量大，檔次低，價(jià)格敏感的產(chǎn)品。在辦公自動(dòng)化設(shè)備，消費(fèi)電子產(chǎn)品，電訊通信，智能儀器儀表，汽車(chē)電子，金融電子，工業(yè)控制不同領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，PIC系列單片機(jī)在世界單片機(jī)市場(chǎng)份額排名中逐年提高。發(fā)展非常迅速。
2.4MSP430單片機(jī)
采用馮-諾依曼架構(gòu)，通過(guò)通用存儲(chǔ)器地址總線(MAB)與存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)總線(MDB)將 16 位 RISC CPU、多種外設(shè)以及高度靈活的時(shí)鐘系統(tǒng)進(jìn)行完美結(jié)合。MSP430能夠?yàn)楫?dāng)前與未來(lái)的混合信號(hào)應(yīng)用提供很好的解決方案。所有 MSP430 外設(shè)都只需最少量的軟件服務(wù)。例如，模數(shù)轉(zhuǎn)換器均具備自動(dòng)輸入通道掃描功能和硬件啟動(dòng)轉(zhuǎn)換觸發(fā)器，一些也帶有 DMA 數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。這些卓越的硬件特性使我們能夠集中利用 CPU 資源，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)應(yīng)用所要求特性，而不必花費(fèi)大量時(shí)間用于基本的數(shù)據(jù)處理。這意味著能以更少的軟件與更低的功耗實(shí)現(xiàn)更低成本的系統(tǒng)。主要應(yīng)用范圍：計(jì)量設(shè)備、便攜式儀表、智能傳感系統(tǒng)。
2.5基于ARM技術(shù)的單片機(jī)
ARM(Advanced RISC Machines)是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，設(shè)計(jì)了大量高性能、廉價(jià)、耗能低的RISC處理器、相關(guān)技術(shù)及軟件。技術(shù)具有性能高、成本低和能耗省的特點(diǎn)。適用于多種領(lǐng)域，比如嵌入控制、消費(fèi)/教育類(lèi)多媒體、DSP和移動(dòng)式應(yīng)用等。ARM將其技術(shù)授權(quán)給世界上許多著名的半導(dǎo)體、軟件和OEM廠商，每個(gè)廠商得到的都是一套獨(dú)一無(wú)二的ARM相關(guān)技術(shù)及服務(wù)。利用這種合伙關(guān)系，ARM很快成為許多全球性RISC標(biāo)準(zhǔn)的締造者。
ARM單片機(jī)
本文總結(jié)了單片機(jī)的分類(lèi)以及目前主流的幾種類(lèi)型。大家在選擇的時(shí)候需要注意的是，上述分類(lèi)并不是惟一的和嚴(yán)格的。例如，80C51類(lèi)單片機(jī)既是通用型又是總線型，還可以做工控用。
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