单片机的种类1.docx

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单片机的种类1

单片机的种类1.Motorola 摩托罗拉单片机:

 M68

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。

8位机M6805,M68HC05系列, 有68HC05和升级产品68HC08,68HC05有30多个系列200多个品种,产量超过20亿片.

8位增强型68HC11也有30多个品种,年产量1亿片以上,升级产品有68HC12,

16位机M68HC16, 也有十多个品种

32位机M683XX. 该系列也有几十个品种,集成了包括各种通信协议在内的I/O模块

近年来以PowerPC,Codfire,M.CORE等作为 CPU,用 DSP 作为辅助模块集成的单片机也纷纷推出,目前仍是单片机的首选品牌.Motorola8 位单片机过去策略是掩膜为主,最近推出OTP计划以适应单片机的发展,在32位机上,M.CORE在性能和功耗上都胜过ARM7.

Motorola单片机特点之一是在同样的速度下所用的时钟较 Intel 类单片机低的多因而使得高频噪声低,抗干扰能力强,更适合用于工控领域以及恶劣环境.

2.Microchip 单片机:

 主要产品是PIC  

Microchip 单片机是市场份额增长最快的单片机。

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,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.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.

3.Scenix单片机:

 SX系列

Scenix公司推出的8位RISC结构SX系列单片机与Intel 的PentiumII等一起被评选为1998年世界十大处理器。

Scenix单片机的I/O模块最有创意.除传统的I/O功能模块如并行I/O,URT,SPI,I2C,A/D,PWM,PLL,DTMF等,新的I/O模块不断出现,如USB,CAN,J1850,而Scenix单片机在I/O模块的处理上引入了虚拟I/O的概念.Scenix单片机在技术上有其独到之处:

采用了RISC结构的CPU,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,XXXMInstructionPerSecond）.有了强有力的CPU,各种I/O功能便可以用软件的办法模拟.单片机的封装采用 20/28 引脚.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.这些软件完成的模块包括多路UART,多种A/D,PWM,SPI,DTMF,FSK,LCD驱动等,这些都是通常用硬件实现起来相当复杂的模块. 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.

4.NEC日本电气单片机:

78K 系列

NEC 单片机自成体系,以 8 位机 78K 系列产量最高,也有 16 位,32 位单片机.16 位单片机采用内部倍频技术,以降低外时钟频率.有的单片机采用内置操作系统.NEC 的销售策略注重服务大客户,并投入相当大的技术力量帮助大客户开发新产品.

5.东芝单片机:

 870系列,90系列

东芝单片机从 4 位倒 64 位,门类齐全。

4 位机在家电领域仍有较大市场.8 位机主要有 870 系列,90 系列等.该类单片机允许使用慢模式,采用 32KHz 时钟功耗低至 10uA数量级.CPU 内部多组寄存器的使用,使得中断响应与处理更加快捷.东芝公司的32位机采用MIPS3000ARISC的 CPU结构,面向 VCD,数字相机,图象处理市场.

6.富士通单片机:

MB系列

富士通也有 8 位,16 位和 32 位单片机,但是 8 位机使用的是 16 位的 CPU 内核.也就是说 8 位机与16位机指令相同,使得开发比较容易.8位机有名是MB8900系列,16位机有MB90系列.富士通注重服务大公司,大客户,帮助大客户开发产品.

7.Epson 单片机:

SMC系列

Epson公司以擅长制造液晶显示器著称,故Epson单片机主要为该公司生产的LCD配套.其单片机的LCD驱动做的特别好.在低电压,低功耗方面也很有特色.目前0.9V供电的单片机已经上市,不久 LCD显示手表将使用 0.5V供电. 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. 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.

8.8051 单片机:

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,华帮等公司购买了8051的内核.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. 有人推测8051可能最终形成事实上的标准MCU芯片

9.Zilog 美国齐洛格单片机:

Z8 单片机是该公司的产品,采用多累加器结构,有较强中断处理能力.产品为 OTP 型,Z8 单片机的开发工具可以说是物美价廉.Z8 单片机以低价位的优势面向低端应用,以18引脚封装位主,ROM 位 0.5~2KB.最近 Zilog 公司又推出了 Z86 系列单片机,该系列内部集成廉价的 DSP单元. 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.

10.Atmel 美国Atmel单片机:

51AT89   AVRAT90-91  ARM

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。

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. 每MHz可实现1MIPS的处理能力。

AVR单片机工作电压为2.7~6.0V,可以实现耗电最优化。

AT91M系列是基于ARM7TDMI 嵌入式处理器的。

ATMEL16/32 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.

11.TI 美国德克萨斯仪器仪表公司（德州仪器）:

  TMS370  MSP430 系列TMS3708位COMS单片机，多种存储模式，多种外围接口。

MSP430 系列单片机是由 TI公司开发的 16 位单片机。

其突出特点是超低功耗，非常适合于各种功率要求低的场合。

有多个系列和型号，分别由一些基本功能模块按不同的应用目标组合而成。

典型应用是流量计、智能仪表、医疗设备和保安系统等方面。

由于其较高的性能价格比，应用已日趋广泛。

12.NS 美国半导体单片机:

COP8 单片机是美国国家半导体公司的产品,该公司以生产先进的模拟电路著称,能生产高水平的数字模拟混合电路.COP8 单片机内部集成了 16 位 A/D,这在单片机中是不多见的.COP8单片机内部使用了 EMI 电路,在”看门狗”电路以及 STOP 方式下的唤醒方式都有独到之处.此外,COP8 的程序加密也做的非常好.

13.STC 单片机:

STC单片机完全兼容51单片机,并有其独到之处,其抗干扰性强,加密性强,超低功耗,可以远程升级,内部有 MAX810 专用复位电路,价格也较便宜,由于这些特点使得 STC 系列单片机的应用日趋广泛.

14.三星单片机:

KS系列

三星单片机有 KS51 和 KS57 系列 4 位单片机,KS86 和 KS88 系列 8 位单片机,KS17 系列 16位单片机和KS32系列32位单片机,三星还为ARM公司生产ARM单片机,常见的S344b0等.三星单片机多数OTP型。

 ISP编程功能.

15.凌阳单片机:

中国台湾凌阳科技股份有限公司（SunplusTechnologyCO.LTD）至力于8位和16位机的开发.SPMC65 系列单片机是凌阳主推产品,采用 8 位SPMC65CPU 内核，并围绕这个通用的CPU内核，形成了不同的片内资源的一系列产品。

在系列芯片中相同的片内硬件功能模块具有相同的资源特点；不同型号的芯片只是对片内资源进行删减.其最大的特点就是超强抗干扰. 广泛应用于家用电器、工业控制、仪器仪表、安防报警、计算机外围等领域。

SPMC75 系列单片机内核采用凌阳科技自主知识产权的μ'nSP（MicrocontrollerandSignalProcessor）16 位微处理器SPMC75 系列单片机集成了多种功能模块：

多功能 I/O 口、串行口、 ADC 、定时计数器等常硬件模块，以及能产生电机驱动波形的 PWM 发生器、多功能的捕获比较模块、 BLDC 电机驱动专用位置侦测接口、两相增量编码器接口等特殊硬设，主要用于变频马达驱动控制。

 SPMC75 系列单片机具有很强的抗干扰能力，广泛应用于变频家电、变频器、工业控制等控制领域.

16.华帮单片机:

W7系列

华帮单片机属于8051类单片机,W77,W78系列8位单片机的脚位和指令集与8051兼容,W77系列为增强型51,对8051的时序做了改进.同样时钟下速度快了不少，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WatchDogTimer,6组外部中断源,2组UART,2组Datapointer及Waitstatecontrolpin. 

。

在4位机上有921系列,741 系列带LCD液晶驱动,在线烧录,保密性高,低操作电压（1.2V~1.8V）.在 32 位机方面,华帮使用了惠普公司 PA-RISC 单片机技术,生产低位 32 位 RISC单片机17.SST 单片机:

SST89 系列

美国 SST 公司推出的 SST89 系列单片机为标准的 51 系列单片机,包括SST89E/V52RD2SST89E/V54RD2,SST89E/V58RD2,SST89E/V554RC,SST89E/V564RD等.它与8052系列单片机兼容.提供系统在线编程（ISP功能）.内部 flash 擦写次数 1 万次以上,程序保存时间可达 100年.

18.  MDT20XX系列Micon公司单片机:

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

19.　 EMC台湾义隆单片机:

EM78系列

台湾义隆电子股份有限公司,很大一部分替代PIC16CXX8 位单片机管脚兼容,兼容资源比PIC多,软件可转换.OTP型,抗干扰较差

20.LGGMS90系列单片机:

与IntelMCS-51系列,Atmel89C51/52,89C2051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.

21.HOLTEK台湾盛扬单片机:

台湾盛扬半导体单片机，种类多，价格便宜，抗干扰差，适用消费品。

22.PHILIPS 飞利浦单片机:

51PLC系列

PHILIPS 是基于80c51内核的单片机，嵌入掉电检测，模拟片内RC震荡等功能。

2单片机的分类Ⅰ按生产厂家分

美国的英特尔（Intel）公司、摩托罗拉（Motorola）公司、国家办导体（NS）公司、Atmel公司、微芯片（Microchip）公司、洛克威尔（Rockwell）公司、莫斯特克公司（Mostek）、齐洛格（Zilog）公司、仙童（Fairchid）公司、德州仪器（TI）公司等等。

日本的电气（NS）公司、东芝（Toshiba）公司、富士通（Fujitsu）公司、松下公司、日立（Hitachi）公司、日电（NEC）公司、夏普公司等等。

荷兰的飞利浦（Philips）公司。

德国的西门子（Siemens）公司等等。

Ⅱ按字长分

（1）4-BIT单片机

4位单片机的控制功能较弱,CPU一次只能处理4位二进制数。

这类单片机常用于计算器、各种形态的智能单元以及作为家用电器中的控制器。

典型产品有NEC公司的UPD75××系列、NS公司的COP400系列、松下公司的MN1400系列、ROCKWELL公司的PPS/1系列、富士通公司的MB88系列、夏普公司的SM××系列、Toshiba公司的TMP47×××系列等等。

①华邦公司的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）。

②东芝单片机的4位机在家电领域有很大市场。

（2）8-BIT单片机

8位单片机8位单片机的控制功能较强，品种最为齐全。

和4位单片机相比，它不仅具有较大的存储容量和寻址范围，而且中断源、并行I/O接口和定时器/计数器个数都有了不同程度的增加，并集成有全双工串行通信接口。

在指令系统方面，普遍增设了乘除指令和比较指令。

特别是8位机中的高性能增强型单片机，除片内增加了A/D和D/A转换器外，还集成有定时器捕捉/比较寄存器、监视定时器（Watchdog）、总线控制部件和晶体振荡电路等。

这类单片机由于其片内资源丰富和功能强大，主要在工业控制、智能仪表、家用电器和办公自动化系统中应用。

代表产品有Intel公司的MCS-48系列和MCS-51系列、Microchip公司的PIC16C××系列和PIC17C××系列以及PIC1400系列、Motorola公司的M68HC05系列和M68HC11系列、Zilog公司的Z8系列、荷兰Philips公司的80C51系列（同MCS-51兼容）、Atmel公司的AT89系列（同MCS-51兼容）、NEC公司的UPD78××系列等等。

1）51系列单片机

8031/8051/8751是Intel公司早期的产品。

应用的早，影响很大，已成为世界上的工业标准。

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”。

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。

8051片内有4kROM，无须外接外存储器和373，更能体现“单片”的简练。

但是所编的程序无法写入到其ROM中，只有将程序交芯片厂代为写入，并是一次性的，不能改写其内容。

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写入。

在众多的51系列单片机中，要算ATMEL公司的AT89C51、AT89S52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ATMELAT89xx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。

而且，AT89C51、AT89S51目前的售价比8031还低，市场供应也很充足。

AT89S51、52是2003年ATMEL推出的新型品种，除了完全兼容8051外，还多了ISP编程和看门狗功能。

ATMEL公司的51系列还有AT89C2051、AT89C1051等品种，这些芯片是在AT89C51的基础上将一些功能精简掉后形成的精简版。

AT89C2051取掉了P0口和P2口，内部的程序FLASH存储器也小到2K，封装形式也由51的P40脚改为20脚，相应的价格也低一些，特别适合在一些智能玩具，手持仪器等程序不大的电路环境下应用；AT89C1051在2051的基础上，再次精简掉了串口功能等，程序存储器再次减小到1k，当然价格也更低。

51单片机目前已有多种型号，市场上目前供货比较足的芯片还要算ATMEL的51、52芯片，HYUNDAI的GMS97系列，WINBOND的78e52，78e58，77e58等。

GMS97系列是一次性烧写，一般只有大量生产的人才买。

at89c51,52因可以很容易地解密，一般人们只用它来做实验，或者用在一些即使解了密也无关紧要的场合。

89c2051只有20腿，体积小巧，在一些简单应用和体积有限的场合得到广泛应用。

2）PIC系列单片机

由美国Microchip公司推出的PIC单片机系列产品，首先采用了RISC结构的嵌入式微控制器，其高速度、低电压、低功耗、大电流LCD驱动能力和低价位OTP技术等都体现出单片机产业的新趋势。

现在PIC系列单片机在世界单片机市场的份额排名中已逐年升位，尤其在8位单片机市场，据称已从1990年的第20位上升到目前的第二位。

PIC单片机从覆盖市场出发，已有三种（又称三层次）系列多种型号的产品问世，所以在全球都可以看到PIC单片机从电脑的外设、家电控制、电讯通信、智能仪器、汽车电子到金融电子各个领域的广泛应用。

现今的PIC单片机已经是世界上最有影响力的嵌入式微控制器之一。

①PIC8位单片机的分类

PIC8位单片机产品共有三个系列，即基本级、中级和高级。

a基本级系列　该级产品的特点是低价位，如PIC16C5X，适用于各种对成本要求严格的家电产品选用。

又如PIC12C5XX是世界第一个8脚的低价位单片机，因其体积很小，完全可以应用在以前不能使用单片机的家电产品的空间。

b中级系列　该级产品是PIC最丰富的品种系列。

它是在基本级产品上进行了改进，并保持了很高的兼容性。

外部结构也是多种的，从8引脚到68引脚的各种封装，如PIC12C6XX。

该级产品其性能很高，如内部带有A/D变换器、E2PROM数据存储器、比较器输出、PWM输出、I2C和SPI等接口。

PIC中级系列产品适用于各种高、中和低档的电子产品的设计中。

c高级系列　该系列产品如PIC17CXX，其特点是速度快，所以适用于高速数字运算的应用场合中，加之它具备一个指令周期内（160ns）可以完成8×8（位）二进制乘法运算能力，所以可取代某些DSP产品。

再有PIC17CXX具有丰富的I/O控制功能，并可外接扩展EPROM和RAM，使它成为目前8位单片机中性能最高的机种之一。

所以很适用于高、中档的电子设备中使用。

上述的三层次（级）的PIC8位单片机还具有很高的代码兼容性，用户很容易将代码从某型号转换到另一个型号中。

PIC8位单片机具有指令少、执行速度快等优点，其主要原因是PIC系列单片机在结构上与其它单片机不同。

该系列单片机引入了原用于小型计算机的双总线和两级指令流水结构。

这种结构与一般采用CISC（复杂指令集计算机）的单片机在结构上是有不同的。

双总线结构

具有CISC结构的单片机均在同一存储空间取指令和数据，片内只有一种总线。

这种总线既要传送指令又要传送数据（如图1－a所示）。

因此，它不可能同时对程序存储器和数据存储器进行访问。

因与CPU直接相连的总线只有一种，要求数据和指令同时通过，显然“乱套”，这正如一个“瓶颈”，瓶内的数据和指令要一起倒出来，往往就被瓶颈卡住了。

所以具有这种结构的单片机，只能先取出指令，再执行指令（在此过程中往往要取数），然后，待这条指令执行完毕，再取出另一条指令，继续执行下一条。

这种结构通常称为冯•诺依曼结构，又称普林斯顿结构。

在这里PIC系列单片机采用了一种双总线结构，即所谓哈佛结构。

这种结构有两种总线，即程序总线和数据总线。

这两种总线可以采用不同的字长，如PIC系列单片机是八位机，所以其数据总线当然是八位。

但低档、中档和高档的PIC系列机分别有12位、14位和16位的指令总线。

这样，取指令时则经指令总线，取数据时则经数据总线，互不冲突。

②两级指令流水线结构

由于PIC系列单片机采用了指令空间和数据空间分开的哈佛结构，用了两种位数不同的总线。

因此，取指令和取数据有可能同时交叠进行，所以在PIC系列微控制器中取指令和执行指令就采用指令流水线结构。

当第一条指令被取出后，随即进入执行阶段，这时可能会从某寄存器取数而送至另一寄存器，或从一端口向寄存器传送数等，但数据不会流经程序总线，而只是在数据总线中流动，因此，在这段时间内，程序总线有空，可以同时取出第二条指令。

当第一条指令执行完毕，就可执行第二条指令，同时取出第3条指令，……如此等等。

这样，除了第一条指令的取出，其余各条指令的执行和下一条指令的取出是同时进行的，使得在每个时钟周期可以获得最高效率。

在大多数微控制器中，取指令和指令执行都是顺序进行的，但在PIC单片机指令流水线结构中，取指令和执行指令在时间上是相互重叠的，所以PIC系列单片机才可能实现单周期指令。

只有涉及到改变程序计数器PC值的程序分支指令（例如GOTO、CALL）等才需要两个周期。

此外，PIC的结构特点还体现在寄存器组上，如寄存器I/O口、定时器和程序寄存器等都是采用了RAM结构形式，而且都只需要一个周期就可以完成访问和操作。

而其它单片机常需要两个或两个以上的周期才能改变寄存器的内容。

上述各项，就是PIC系列单片机能做到指令总数少，且大都为单周期指令的重要原因。

3）AVR系列单片机

AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC（ReducedInstructionSetCPU）精简指令集高速8位单片机。

AVR的单片机可以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、家用电器等各个领域。

①AVR单片机的优势及特点

aAVR单片机易于入手、便于升级、费用低廉。

单片机初学者只需一条ISP下载线，把编辑、调试通过的软件程序直接在线写入AVR单片机，即可以开发AVR单片机系列中的各种封装的器件。

AVR单片机因此在业界号称“一线打天下”。

AVR程序写入是直接在电路板上进行程序修改、烧录等操作，这样便于产品升级。

AVR单片机可使用ISP在线下载编程方式（即把PC机上编译好的程序写到单片机的程序存储器中），不需购买仿真器、编程器、擦抹器和芯片适配器等，即可进行所有AVR单片机的开发应用，这可节省很多开发费用。

程序存储器擦写可达10000次以上，不会产生报废品。

b高速、低耗、保密。

首先，AVR单片机是高速嵌入式单片机：

AVR单片机具有预取指令功能，即在执行一条指