1.2 单片机技术发展的特点
单片机技术的发展已经逐步走向成熟。一方面,不断出现性能更高、功能更多的16位单片机和32位单片机;另一方面,在目前的实际应用中,还是以8位单片机居多,8位单片机也在不断地采用新技术,以取得更高的性能价格比。单片机技术的发展特点有以下几个方面。
(1)集成度更高、功能更强
目前已经有许多单片机,不仅集成了构成微型计算机的中央处理单元(CPU)、存储器、输入/输出接口、定时器等传统功能单元,而且还集成了A/D转换模块、D/A转换模块和多种通信方式(如UART、CAN、SPI、I2C等)。单片机技术朝着片上系统(System on Chip,SoC)的方向发展。
许多单片机都集成了在系统可编程(In System Programming,ISP)功能,用户可以对已经焊接到用户电路板上的单片机进行编程,不再需要专门的编程器。
另外,有些单片机集成了在系统调试(In System Debugging,ISD)功能(可能要占用单片机的UART口),用户可以省去价格较贵的仿真器,只要有计算机,结合相应的仿真软件就可以进行仿真调试。例如,宏晶科技公司的STC8系列单片机就具有在系统仿真调试功能。
以上特点,使得用户可以很方便地设计和调试测控系统。
(2)使用更加方便
许多单片机内部集成程序存储器(闪存FLASH)和数据存储器(RAM),在实际应用中一般不再需要外部扩展程序存储器和数据存储器,从而不再需要外部扩展总线。构成系统的电路结构简单,体积减小,稳定性提高。
(3)低电压、低功耗
使用CMOS的低功耗电路,具有省电工作状态,如等待状态、休眠状态、关闭状态等。有些单片机的工作电压也较低,如有些单片机的工作电压为3.3V,甚至为1.8V。低电压、低功耗的单片机可以满足便携式或电池供电等仪器仪表应用的需求。
(4)价格更低
随着微电子技术的不断进步,许多公司陆续推出了价格更低的单片机。可以说,在相当一部分以单片机为核心的嵌入式产品中,单片机的硬件成本已经占很小的比例,更多的是系统设计、软件开发与维护成本。