【正文】 CPU的字長、結(jié)構(gòu)，存儲器的容量和種類，以及 I/O功能等方面 。 哪三種總線？ 第 2章 微處理器的選擇 1. 并行三總線結(jié)構(gòu)的單片機(jī) 早期的單片機(jī) (8031)系統(tǒng)，基本采用傳統(tǒng)的三總線結(jié)構(gòu)，這種單片機(jī)系統(tǒng)由單片機(jī)及簡單外圍電路構(gòu)成。它可以應(yīng)用于各種領(lǐng)域，尤其適于用于控制對象比較復(fù)雜的某些場合。 I2C總線是一種由 PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。從處理器的執(zhí)行效率和開發(fā)成本兩方面考慮，為了進(jìn)一步提高單片機(jī)的性價(jià)比，產(chǎn)生了精簡指令集計(jì)算機(jī) (Reduce Instruction Set Computer， RISC)。 比如： Microchip的PIC系列、 2ilog的 286系列、 Atmel的 AT90S系列、韓 KS57C系列 4位單片機(jī)和臺灣義隆的 EM 78系列等 CISC指令集具有如下特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)線和指令線分時(shí)復(fù)用，即采用 馮 如果采用哈佛結(jié)構(gòu)處理以上同樣的 3條存取數(shù)指令，由于取指令和存取數(shù)據(jù)分別經(jīng)由不同的存儲空間和不同的總線，使得各條指令可以重疊執(zhí)行，這樣，也就克服了數(shù)據(jù)流傳輸?shù)钠款i，提高了運(yùn)算速度。最高時(shí)鐘頻率為 12MHz，指令系統(tǒng)采用 CISC體系。率先把 MCS51單片機(jī)的內(nèi)核與其擅長的 Flash ROM技術(shù)相結(jié)合，推出了 AT89系列單片機(jī)。 (2) 與 80C5l引腳兼容 AT89系列單片機(jī)的引腳與 80C51是一樣的，所以，當(dāng)用 AT89系列單片機(jī)取代 80C51時(shí)，可以直接進(jìn)行替換。在內(nèi)部包含了 4 KB以上可編程 Flash程序存 儲器 。工作電壓為 V。 ? 具有上電復(fù)位檢測、欠壓復(fù)位檢測 。有片內(nèi) RC振蕩器 。包括 512字節(jié)片內(nèi)E2PROM和 768字節(jié) SRAM數(shù)據(jù)存儲器 。 P89LPC900系列單片機(jī)基本性能如表 24所列。在這種模式中，廢除了機(jī)器周期的概念，指令以時(shí)鐘周期為運(yùn)行單位。交叉開關(guān)是一個大的數(shù)字開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，允許將內(nèi)部數(shù)字系統(tǒng)資源分配給 I/O端口引腳。 第 2章 微處理器的選擇 (3) 從系統(tǒng)時(shí)鐘到時(shí)鐘系統(tǒng) C8051F提供了一個完整而先進(jìn)的時(shí)鐘系統(tǒng)。編程選擇的時(shí)鐘輸出除供片內(nèi)使用外，還可從隨意選擇的 I/O端口輸出。 第 2章 微處理器的選擇 C8051F12X/13X系列單片機(jī)在 C8051F000系列單片機(jī)的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了芯片性能。指令集和相關(guān)的譯碼機(jī)制比復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)要簡單得多。 1. AT91系列 ARM芯片 Atmel公司的 AT91系列微控制器是基于 ARM7TDMI嵌入式微處理器的 16／ 32位微控制器，它是目前國內(nèi)市場應(yīng)用最廣泛的 ARM芯片之一。 128位寬度的存儲器接口和獨(dú)特的加速結(jié)構(gòu)使 32位代碼能夠在最大時(shí)鐘速率下運(yùn)行。后續(xù)的器件還將提供以太網(wǎng)、 USB功能。 EP7211為高性能、超低功耗應(yīng)用設(shè)計(jì)，有 208條引腳的 LQFP封裝，具體 應(yīng)用有 PDA、 2通道尋呼機(jī)、智能蜂窩電話和工業(yè)手持信息電器。插座和寄存器與 CL PS7111兼容 。 KB片上 SRAM，用于快速程序執(zhí)行或作為幀緩沖 。 PWM接口，支持 2個超低功耗 CL PS6700 PC卡控制器，支持全 ]TAG邊界掃描和 嵌入式 ICE。 如何選擇？選擇思路？ 第 2章 微處理器的選擇 ③ 內(nèi)部存儲器容量： 當(dāng)系統(tǒng)存儲器容量不大時(shí)可以采用內(nèi)置存儲器 ARM芯片。 第 2章 微處理器的選擇 三 其它類型的微處理器 主要有： Motorola的單片機(jī)、 Microchip的 PIC單片機(jī)、 Atmel的 AVR系列單片機(jī)、 TIC德州半導(dǎo)體 )的 MSP430系列單片 機(jī)和臺灣凌陽的 16位單片機(jī)等 。能支持 C語言編程 。 AVR單片機(jī)已形成系列產(chǎn)品，其中 ATti町、 AT90及 ATmega分別為低、中、高檔產(chǎn)品。64腳，價(jià)格從幾元到上百元人民 幣，內(nèi)部配置也大不相同，但其基本結(jié)構(gòu)和編程方法一樣。片內(nèi)有 4 KB的 Flash程序存儲器、 512字節(jié)的 SRAM和 512字節(jié)的E2pROM。 6. 0 V) ，抗電源波動能力強(qiáng)。具有 16位超低功耗體系結(jié)構(gòu)，芯片電流極小，外圍功能強(qiáng)大 。 ? 外圍模塊豐富，擁有硬件乘法器、多個具有中斷能力的I/O接口、 WDT、多種定時(shí)器和 PWM功能、通用串行同步 /異步通信模塊 USART、斜邊 A/D轉(zhuǎn)換和片內(nèi)可編程振蕩 器等模塊 。豐富的存儲器形式，提供掩膜型、 EPROM型等多種存儲器和 64 KB存儲器空間 。 MC68HC05和 MC68HC08是應(yīng)用最廣泛的兩個典型系列。因此在變頻控制、模糊控制、電話通信、家用電器和汽車控制等方面 有很廣泛的應(yīng)用。 8 MHz CPU內(nèi)部總線頻率 。 ? PIC系列單片機(jī)在辦公自動化設(shè)備、消費(fèi)電子產(chǎn)品、通信、智能儀器儀表、汽 車電子、金融電子和工業(yè)控制等不同領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。 系 列 型號 引 腳 I/O (EPROM/OTP)/{立 ROM/{立 RAM/位: PIC16C61 18 13 lKX 14 36X8 PIC16C62/63 28 22 2K/4KX14 128/192 X 8 PIC16C64/65 40 33 2K/4KX 14 128/192 X 8 PIC16CR62/64 18/28 12/20 2KX 14 128 X 8 PIC部分型號及性能 第 2章 微處理器的選擇 高檔 8位 PIC系列 該系列的單片機(jī)有 PIC17CXX，采用 16位字長的指令系統(tǒng)，速度快，時(shí)鐘頻率可以從直流 到 25 MHz，一個指令周期 (160 TIs)可以完成 8X8二進(jìn)制位乘法運(yùn)算，具有增強(qiáng)指令集和功能 強(qiáng)大的矢量中斷處理能力以及豐富的 I/O控制功能，包括復(fù)雜的定時(shí)器、嵌入式模 /數(shù)轉(zhuǎn)換 器、擴(kuò)展指令 /數(shù)據(jù)存儲器、處理器間的通信 (FC、 SPI、 USART)和 ROM、 RAM、 EPROM、 E2 PROM以及可外接擴(kuò)展 EPROM和 RAM，適用于高速數(shù)字運(yùn)算的應(yīng)用場合，可取代某些 DSP 產(chǎn)品。只有涉及到改變程序計(jì)數(shù)器 PC值的程序分支指令 (例如 GOTO、 CALL)等 才需要兩個周期。 DSP處理器是專門設(shè)計(jì)用來進(jìn)行高速數(shù)字信號處理的微處理器。采用哈 佛結(jié)構(gòu)的 DSP可以并行地進(jìn)行指令和數(shù)據(jù)的處理，從而可以大大提高運(yùn)算速度。在第一條指令取數(shù)時(shí)，同時(shí)又對第二條指令譯碼和第三條指令取指， ...... ，依次類 推。 DSP處理器為 DMA單獨(dú)設(shè)置了完全獨(dú)立的總線和控制器，其目的是在進(jìn)行數(shù) 據(jù)傳輸時(shí)不受 CPU及相關(guān)總線的影響。 (4)數(shù)據(jù)地址發(fā)生器 (DAG) :在 DSP處理器中，設(shè)置了專門的數(shù)據(jù)地址發(fā)生器來產(chǎn)生所 需要的數(shù)據(jù)地址。定點(diǎn) DSP處理器功耗低，價(jià)格低，應(yīng)用普遍。在實(shí)時(shí)性要求高的場合，一般會考慮 采用浮點(diǎn) DSP處理器。浮點(diǎn)芯片的字長一般為32位，累加器為 40位。 第 2章 微處理器的選擇 DSP技術(shù)的應(yīng)用 (1)語音處理 :如語音編碼、語音合成、語音識別、語音增強(qiáng)、說話人辨認(rèn)與確認(rèn)、語音郵件 和語音存儲等。 (5)信號處理 :如數(shù)字濾波、自適應(yīng)濾波、快速傅里葉變換、相關(guān)運(yùn)算、頻譜分析、卷積、模 式匹配、加窗和波形產(chǎn)