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單片機的前景

發布時間:2022-03-14 19:05:06

單片機的現狀也發展前景

轉自:嵌入開發技術論壇

計算機系統的發展已明顯地朝三個方向發展;這三個方向就是:巨型化,單片化,網路化。以解決復雜系統計算和高速數據處理的仍然是巨型機在起作用,故而,巨型機在目前在朝高速及處理能力的方向努力。單片機在出現時,Intel公司就給其單片機取名為嵌入式微控制器(embedded microcontroller)。單片機的最明顯的優勢,就是可以嵌入到各種儀器、設備中。這一點是巨型機和網路不可能做到的。

在本文,介紹單片機的最新技術進步,包括數字單片機的工藝及技術,模糊單片機的工藝及技術,單片機的可靠性技術,以及以單片機為核心的嵌入式系統。

數字單片機的技術發展

數字單片機的技術進步反映在內部結構、功率消耗、外部電壓等級以及製造工藝上。在這幾方面,較為典型地說明了數字單片機的水平。在目前,用戶對單片機的需要越來越多,但是,要求也越來越高。下面分別就這四個方面說明單片機的技術進步狀況。

1、 內部結構的進步

單片機在內部已集成了越來越多的部件,這些部件包括一般常用的電路,例如:定時器,比較器,A/D轉換器,D /A轉換器,串列通信介面,Watchdog電路,LCD控制器等。

有的單片機為了構成控制網路或形成局部網,內部含有局部網路控制模塊CAN。例如,Infineon公司的C 505C,C515C,C167CR,C167CS-32FM,81C90;Motorola公司的68HC08AZ 系列等。特別是在單片機C167CS-32FM中,內部還含有2個CAN。因此,這類單片機十分容易構成網路。特別是在控制,系統較為復雜時,構成一個控制網路十分有用。

為了能在變頻控制中方便使用單片機,形成最具經濟效益的嵌入式控制系統。有的單片機內部設置了專門用於變頻控制的脈寬調制控制電路,這些單片機有Fujitsu公司的MB89850系列、MB89860系列;Motorola 公司的MC68HC08MR16、MR24等。在這些單片機中,脈寬調制電路有6個通道輸出,可產生三相脈寬調制交流電壓,並內部含死區控制等功能。

特別引人注目的是:現在有的單片機已採用所謂的三核(TrCore)結構。這是一種建立在系統級晶元(System on a chip)概念上的結構。這種單片機由三個核組成:一個是微控制器和DSP核,一個是數據和程序存儲器核,最後一個是外圍專用集成電路(ASIC)。這種單片機的最大特點在於把DSP和微控制器同時做在一個片上。雖然從結構定義上講,DSP是單片機的一種類型,但其作用主要反映在高速計算和特殊處理如快速傅立葉變換等上面。把它和傳統單片機結合集成大大提高了單片機的功能。這是目前單片機最大的進步之一。這種單片機最典型的有Infineon公司的TC10GP;Hitachi公司的SH7410,SH7612等。這些單片機都是高檔單片機,MCU都是32位的,而DSP採用16或32位結構,工作頻率一般在60MHz以上。

2、 功耗、封裝及電源電壓的進步

現在新的單片機的功耗越來越小,特別是很多單片機都設置了多種工作方式,這些工作方式包括等待,暫停,睡眠,空閑,節電等工作方式。Philips公司的單片機P87LPC762是一個很典型的例子,在空閑時,其功耗為1.5 mA,而在節電方式中,其功耗只有0.5mA。而在功耗上最令人驚嘆的是TI公司的單片機MSP430系列,它是一個 16位的系列,有超低功耗工作方式。它的低功耗方式有LPM1、LPM3、LPM4三種。當電源為3V時,如果工作於 LMP1方式,即使外圍電路處於活動,由於CPU不活動,振盪器處於1~4MHz,這時功耗只有50?A。在LPM3 時,振盪器處於32kHz,這時功耗只有1.3?A。在LPM4時,CPU、外圍及振盪器32kHz都不活動,則功耗只有0.1?A。

現在單片機的封裝水平已大大提高,隨著貼片工藝的出現,單片機也大量採用了各種合符貼片工藝的封裝方式出現,以大量減少體積。在這種形勢中,Microchip公司推出的8引腳的單片機特別引人注目。這是PIC12CXXX系列。它含有0.5~2K程序存儲器,25~128位元組數據存儲器,6個I/O埠以及一個定時器,有的還含4道A/D ,完全可以滿足一些低檔系統的應用。擴大電源電壓范圍以及在較低電壓下仍然能工作是今天單片機發展的目標之一。目前,一般單片機都可以在3.3~5.5V的條件下工作。而一些廠家,則生產出可以在2.2~6V的條件下工作的單片機。這些單片機有Fujitsu公司的MB89191~89195,MB89121~125A,MB89130系列等,應該說該公司的F2MC-8L系列單片機絕大多數都滿足2.2~6V的工作電壓條件。而TI公司的MSP430X11X系列的工作電壓也是低達2.2V的。

3、 工藝上的進步

現在的單片機基本上採用CMOS技術,但已經大多數採用了0.6?m以上的光刻工藝,有個別的公司,如Motorola公司則已採用0.35?m甚至是0.25?m技術。這些技術的進步大大地提高了單片機的內部密度和可靠性。

以單片機為核心的嵌入式系統

單片機的另外一個名稱就是嵌入式微控制器,原因在於它可以嵌入到任何微型或小型儀器或設備中。目前,把單片機嵌入式系統和Internet連接已是一種趨勢。但是,Internet一向是一種採用肥伺服器,瘦用戶機的技術。這種技術在互聯上存儲及訪問大量數據是合適的,但對於控制嵌入式器件就成了"殺雞用牛刀"了。要實現嵌入式設備和Int ernet連接,就需要把傳統的Internet理論和嵌入式設備的實踐都顛倒過來。為了使復雜的或簡單的嵌入式設備,例如單片機控制的機床、單片機控制的門鎖,能切實可行地和Internet連接,就要求專門為嵌入式微控制器設備設計網路伺服器,使嵌入式設備可以和Internet相連,並通過標准網路瀏覽器進行過程式控制制。

目前,為了把單片機為核心的嵌入式系統和Internet相連,已有多家公司在進行這方面的較多研究。這方面較為典型的有emWare公司和TASKING公司。

EmWare公司提出嵌入式系統入網的方案--EMIT技術。這個技術包括三個主要部分:即emMicro, emGateway和網路瀏覽器。其中,emMicro是嵌入設備中的一個只佔內存容量1K位元組的極小的網路伺服器; emGateway作為一個功能較強的用戶或伺服器,它用於實現對多個嵌入式設備的管理,還有標準的Internet 通信接入以及網路瀏覽器的支持。網路瀏覽器使用emObjicts進行顯示和嵌入式設備之間的數據傳輸。

如果嵌入式設備的資源足夠,則emMicro和emGateway可以同時裝入嵌入式設備中,實現Inter net的直接接入。否則,將要求emGateway和網路瀏覽器相互配合。EmWare的EMIT軟體技術使用標準的 Internet協議對8位和16位嵌入式設備進行管理,但比傳統上的開銷小得多。

目前,單片機應用中提出了一個新的問題:這就是如何使8位、16位單片機控制的產品,也即嵌入式產品或設備能實現和互聯網互連?

TASKING公司目前正在為解決這個問題提供了途徑。該公司已把emWare的EMIT軟體包和有關的軟體配套集成,形成一個集成開發環境,向用戶提供開發方便。嵌入互聯網聯盟ETI(embed the Internet Consortium)正在緊密合作,共同開發嵌入式Internet的解決方案。在不久將會有成果公布。

單片機應用的可靠性技術發展

在單片機應用中,可靠性是首要因素為了擴大單片機的應用范圍和領域,提高單片機自身的可靠性是一種有效方法。近年來,單片機的生產廠家在單片機設計上採用了各種提高可靠性的新技術,這些新技術表現在如下幾點:

1、 EFT(Ellectrical Fast Transient)技術

EFT技術是一種抗干擾技術,它是指在振盪電路的正弦信號受到外界干擾時,其波形上會迭加各種毛刺信號,如果使用施密特電路對其整形,則毛刺會成為觸發信號干擾正常的時鍾,在交替使用施密特電路和RC濾波電路時,就可以消除這些毛否則令其作用失效,從而保證系統的時鍾信號正常工作。這樣,就提高了單片機工作的可靠性。Motorola公司的 MC68HC08系列單片機就採用了這種技術。

2、 低雜訊布線技術及驅動技術

在傳統的單片機中,電源及地線是在集成電路外殼的對稱引腳上,一般是在左上、右下或右上、左下的兩對對稱點上。這樣,就使電源雜訊穿過整塊晶元,對單片機的內部電路造成干擾。現在,很多單片機都把地和電源引腳安排在兩條相鄰的引腳上。這樣,不僅降低了穿過整個晶元的電流,另外還在印製電路板上容易布置去耦電容,從而降低系統的雜訊。

現在為了適應各種應用的需要,很多單片機的輸出能力都有了很大提高,Motorola公司的單片機I/O口的灌拉電流可達8mA以上,而Microchip公司的單片機可達25mA。其它公司:AMD,Fujitsu,NEC ,Infineon,Hitachi,Ateml,Tosbiba等基本上可達8~20mA的水平。這些電流較大的驅動電路集成到晶元內部在工作時帶來了各種雜訊,為了減少這種影響,現在單片機採用多個小管子並聯等效一個大管子的方法,並在每個小管子的輸出端串上不同等效阻值的電阻,以降低di/dt,這也就是所謂"跳變沿軟化技術",從而消除大電流瞬變時產生的雜訊。

3、 採用低頻時鍾

高頻外時鍾是雜訊源之一,不僅能對單片機應用系統產生干擾,還會對外界電路產生干擾,令電磁兼容性不能滿足要求。對於要求可靠性較高的系統,低頻外時鍾有利於降低系統的雜訊。在一些單片機中採用內部瑣相環技術,則在外部時鍾較低時,也能產生較高的內部匯流排速度,從而保證了速度又降低了雜訊。Motorola公司的MC68HC08系列及其1 6/32位單片機就採用了這種技術以提高可靠性。

結束語

單片機在目前的發展形勢下,表現出幾大趨勢:

·可靠性及應用越來越水平高和互聯網連接已是一種明顯的走向。

·所集成的部件越來越多;NS(美國國家半導體)公司的單片機已把語音、圖象部件也集成到單片機中,也就是說,單片機的意義只是在於單片集成電路,而不在於其功能了;如果從功能上講它可以講是萬用機。原因是其內部已集成上各種應用電路。

·功耗越來越低和模擬電路結合越來越多。

隨著半導體工藝技術的發展及系統設計水平的提高,單片機還會不斷產生新的變化和進步,最終人們可能發現:單片機與微機系統之間的距離越來越小,甚至難以辨認。

㈡ 單片機的前途怎樣

現在學習單片機還是有前途的,雖然說新的mcu層出不窮,但是單片機還是以它低廉的價格,占據著很大的市場!如果你想學習單片機那麼你應該有一些基礎,例如:c語言、數電、模電,興趣也是很重要的一點!如果你對mcu從前一點也沒接觸過建議你剛開始不要從匯編語言和單片機的內部結構開始,而是從c語言來開始,用c語言來編一些簡單的程序來控制單片機開發板上的流水燈數碼管,這樣可以使你對單片機有一個感性的認識,也可以給你一點成就感,但是這只是開始!當你感覺自己已經對單片機有一定了那麼,就么就要開始深入學習匯編語言和單片機的內部結構了,創客學院的單片機和c語言視頻 挺好的,你可以跟著這個視頻來入門!以後要做的就是不斷用單片機來做東西,積累經驗,沒有最好只有更好,也可以學習其他的機型,呵呵,如果你把51學好了那學其他的就很簡單了,最後的忠告:一定要深入學習,要堅持,吃苦

㈢ 現在搞單片機將來會有前途嗎

當然,我也是學這個的。

由於單片機具有顯著的優點,它已成為科技領域的有力工具,人類生活的得力助手。它的應用遍及各個領域,主要表現在以下幾個方面:
1. 單片機在智能儀表中的應用
單片機廣泛地用於各種儀器儀表,使儀器儀表智能化,並可以提高測量的自動化程度和精度,簡化儀器儀表的硬體結構,提高其性能價格比。
2. 單片機在機電一體化中的應用
機電一體化是械工業發展的方向。機電一體化產品是指集成機械技術、微電子技術、計算機技術於一體,具有智能化特徵的機電產品,例如微機控制的車床、鑽床等。單片機作為產品中的控制器,能充分發揮它的體積小、可靠性高、功能強等優點,可大大提高機器的自動化、智能化程度。
3. 單片機在實時控制中的應用
單片機廣泛地用於各種實時控制系統中。例如,在工業測控、航空航天、尖端武器、機器人等各種實時控制系統中,都可以用單片機作為控制器。單片機的實時數據處理能力和控制功能,可使系統保持在最佳工作狀態,提高系統的工作效率和產品質量。
4. 單片機在分布式多機系統中的應用
在比較復雜的系統中,常採用分布式多機系統。多機系統一般由若乾颱功能各異的單
片機組成,各自完成特定的任務,它們通過串列通信相互聯系、協調工作。單片機在這種系統中往往作為一個終端機,安裝在系統的某些節點上,對現場信息進行實時的測量和控制。單片機的高可靠性和強抗干擾能力,使它可以置於惡劣環境的前端工作。
5. 單片機在人類生活中的應用
自從單片機誕生以後,它就步入了人類生活,如洗衣機、電冰箱、電子玩具、收錄機
等家用電器配上單片機後,提高了智能化程度,增加了功能,倍受人們喜愛。單片機將使人類生活更加方便、舒適、豐富多彩。
綜合所述,單片機已成為計算機發展和應用的一個重要方面。另一方面,單片機應用的重要意義還在於,它從根本上改變了傳統的控制系統設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數字電路實現的大部分功能,現在已能用單片機通過軟體方法來實現了。這種軟體代替硬體的控制技術也稱為微控制技術,是傳統控制技術的一次革命。

㈣ 單片機的發展前景

單片機的應用還是很廣泛的,使用比較靈活,尤其是在對成本要求較為苛刻的地方,可以說在中國的社會主義初級階段時間里,單片機還是能夠佔有一席之地的。

㈤ 單片機的發展現狀及前景

現在好多工廠的設備都是PLC系統組成,單片機是PLC的重要部分,所以單片機發展很廣闊

㈥ 51單片機的前景

51是最常用的,也是最簡單的單片機
如果想往高發展就要學PIC或者更先進的DSP

㈦ 單片機的發展前景怎麼樣啊

什麼黑暗,我就是學單片機技術的.前景不敢說很好.但還是很好混的
學單片機技術的人很多.但學的精通的沒多少.真的
包括老師也是.老師熟悉的只是單片機的初級階段和提高階段的知識.真正想學的精的很難.
學單片機的路程是艱辛的,熬夜通宵是難免的.記得我剛學單片機為了免考做了一個多功能萬年歷通宵了3,4個晚上(還曠課哦).
不過當成功的那一刻那種喜悅是不能言語的~~~
有心學這個的話建議到網上買個單片機學習板,可以利用課余時間自己實驗.
學單片機靠課本是學不到東西的.

㈧ 單片機的發展前景和需要的條件如何

1)首先很多公司在使用單片,用處更不相通,你都不能直接的從他的名字,甚至是產品中看出,他們在用單片機。還有有很多公司可能會在以後進入單片機應用那塊。也不知道你對單片機掌握了多少,做過多少程序,多少原創,多少調試修改,還有移植的代碼。你做多來,自然知道單片機的應用,不有主次,小到遙控器,大到飛機,都可能使用它完成一些任務。
知名的話,家用電器都使用的現在。自動控制的也有應用。

2)單片機創業投資,就是開發工具,人力。特殊的話,可能測試環境,或者認證什麼的,比如汽車電子必須得到吃車認證的

3)貿易?范疇太大了吧。就是做生意,跑業務吧,像深圳有很多賣晶元,同時提供代碼和方案什麼的;也有直接賣方案的設計公司。

4)我覺得沒有工作是有創業價值的,發展的話,專做技術能是你接更大的項目,專做業務可以拉攏和認識更多的客戶。

創業是有明確目標目的的創造性工作,不是哪個公司能培養的,還有時下工作難找,不是打擊你,你畢竟是專科,很多公司是優先學歷高的甚至是名牌大學的,特別是技術型工作。所以你比較對單片機開發的,就專注技術提升,在很長一段時間不要考慮創業,你的所學和經歷不夠的話,會讓你到處失利碰壁。工作必須要踏實,以時間和技術讓自己超越學歷高的同事。證明你的價值。

㈨ 單片機的前景

首先,單片機發展有前途,而且很有前途
對於運算要求不高的控制來說,單片機的應用比比皆是。在城市裡,它幾乎無處不在,只不過你還沒有注意罷了。大到交通控制系統,小到手持設備。家裡面的電磁爐,微波爐,空調機……;商場里,證券交易所里的顯示屏……;銀行里的服務終端……;路邊的自動售貨機……;………………無處不在………………
證書,只是個參考標准;真正的項目成就才能說明你的實力。
所有的晶元:單片機,ARM等等,都只是個實現自己想法的平台。只不過這個平台的速度有快有慢,要用哪個平台取決於你要做什麼。真正要深入研究的並不是單片機或者ARM,而是自己的想法。
ARM涉及的內容較多,相對於單片機來說,ARM上的很多都是隨便一個驅動程序就上千行,上萬行代碼。可以參考一下ARM嵌入式的書籍,上面說的很全。
祝你成功!

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