1.2.2 单片机选型
在单片机应用系统开发中,单片机是整个设计的核心。设计者需要为单片机安排合适的外部器件,同时还需要设计整个控制软件,因此选择合适的单片机型号很重要。目前,市场上的单片机种类繁多,在进行正式的单片机应用系统开发之前,需要根据不同单片机的特性,从中作出合理的选择。
1.单片机选型注意事项
在进行单片机选型时,需主要注意以下几点。
❑仔细调查市场,尽量选用主流的、货源充足的单片机型号,这些器件使用得比较广泛,有许多设计资料可供学习或参考。
❑尽量选择所需的硬件资源集成在单片机内部的型号,例如ADC、DAC、I2C、SPI和USB等。这样便于整个控制系统的软件管理,减少外部硬件的投入,缩小整体电路板的面积,从而减少总体投资等。
❑对于手持式设备、移动设备或者其他需要低功耗的设备,尽量选择低电压、低功耗的单片机型号。这样可以减少能量的消耗,延长设备的使用寿命。
❑在资金等条件允许的情况下,尽量选择功能丰富、扩展能力强的单片机,这样便于以后的功能升级和扩展。
❑对于体积有限制的产品,尽量选择贴片封装的单片机型号,这样可以减少电路板面积,从而降低硬件成本,同时也有助于电磁兼容设计。
2.各大公司单片机简介
目前,市场上的单片机种类很多,不同厂商均推出很多不同侧重功能的单片机类型。设计者需要了解目前主流的一些单片机,这样便于选择合适的芯片进行设计。下面分别介绍各个主要厂商提供的单片机系列。
(1)Atmel单片机介绍
Atmel公司的产品非常丰富,除基本的51系列单片机外,还包括针对不同设计领域的专用51内核单片机。Atmel公司的51内核单片机有如下几类。
❑单周期8051内核单片机。例如AT89LP213、AT89LP214、AT89LP216、AT89LP2052、AT89LP4052等。
❑Flash ISP在线编程单片机。例如AT89C51、AT89LS51、AT89LS52、AT89S2051、AT89S4051、AT89S51、AT89S52、AT89S8253等。
❑USB接口单片机。例如AT83C5134、AT83C5135、AT83C5136、AT89C5130、AT89C5131、AT89C5132等。
❑智能卡接口单片机。例如AT83C5121、T83C5121、AT83C5122、AT83C5123、AT83C5127、AT85C5121、AT85C5122、AT89C5121等。
❑MP3专用单片机。例如AT85C51SND3、AT89C51SND2C、AT89C51SND1C、AT83SND2C、AT83SND1C等。
(2)Cypress单片机介绍
Cypress公司的51内核单片机主要扩展了USB接口。其中包括USB嵌入式主机、USB低速、全速和高速设备等。其中典型的USB嵌入式主机为SL811HST,典型的USB全速设备为AN21xx系列,使用最为广泛的USB高速设备为CY7C68013系列。
(3)Infineon单片机介绍
Infineon公司的产品包括标准的8051内核以及符合工业标准的8051单片机,主要包括XC800系列和C500/C800系列。其中,新型的XC800系列单片机采用高性能8051内核、片上集成闪存和ROM存储器以及功能强大的外设组,如增强型CAPCOM6(CC6)、CAN、LIN和10位ADC,包括XC886/888CLM、XC886/888LM、XC866等。C500/C800系列单片机是基于工业标准8051架构的微处理器,具有CAN、SPI等资源,包括C515C、C505CA、C868等。
(4)SilICON单片机介绍
SilICON Laboratories公司的C8051F系列单片机,集成了一流的模拟功能、Flash、JTAG的调试功能最高可达100MIPS的8051 CPU以及系统内现场可编程性。C8051F系列单片机主要有如下几类。
❑USB混合信号微处理器。例如C8051F340、C8051F341、C8051F342、C8051F343、C8051F344、C8051F345、C8051F320、C8051F321等。
❑精密混合信号微处理器。例如C8051F120、C8051F121、C8051F130、C8051F133、C8051F350、C8051F020、C8051F021、C8051F064等。
❑CAN总线接口混合信号微处理器。例如C8051F040、C8051F041、C8051F060、C8051F061、C8051F062、C8051F063等。
(5)Maxim单片机介绍
Maxim公司的产品线很丰富,其推出的8051兼容微控制器主要有如下几类。
❑高速微处理器。这类微处理器每周期使用一个时钟,速度是标准8051的33倍。例如DS89C450、DS87C530、DS87C520、DS83C520、DS80CH11、DS80C323、DS80C320等。
❑安全微控制器。具有防篡改能力的微控制器,例如DS5250、DS5000、DS2250、DS2252T、DS907X、DS2251T等。
❑网络微控制器。例如DS80C411、DS80C400、DS80C390等。
(6)NXP单片机介绍
NXP半导体公司的前身是Philips半导体公司,该公司推出了多种单片机微控制器。主要包括LPC7000系列单片机、LPC9000系列多用途Flash单片机和基本的80C51系列单片机。
(7)Winbond单片机介绍
Winbond系列单片机由中国台湾的华邦电子公司推出,具有丰富的产品线。主要有如下几类。
❑标准51单片机。例如W78C32、W78E51B、W78E516、W78E858、W78C54、W78C801等。
❑宽电压单片机。例如W78L32、W78L51、W78L801、W78LE51、W78LE812等。
❑增强C51单片机。例如W77C32、W77L32、W77E58、W77LE58等。
❑工业温度级单片机。例如W78IE52、W78IE54、W77I2C32、W77IE58等。
(8)Analog Devices单片机介绍
美国ADI公司(Analog Device Inc)以生产各种高性能的模拟器件著称,它推出了集成诸多精密模拟资源的ADuC800系列单片机。例如ADuC812、ADuC824、ADuC831、ADuC832、ADuC836、ADuC841、ADuC842、ADuC848等。
(9)TI单片机介绍
美国德州仪器(TI)提供两类具有嵌入式8051/8052微控制器的产品系列。其中MI2CroSystems(MSC)产品系列包括嵌入式数据获取解决方案,例如MSC1200、MSC1201、MSC1202、MSC1210、MSC1211、MSC1212、MSC1213、MSC1214等。TUSB产品系列包括USB嵌入式连接解决方案,例如TUSB2136、TUSB5052、TUSB6xxx等。
(10)普芯达单片机介绍
上海普芯达电子有限公司提供多种半导体器件,该公司新推出的CW89F系列和CW89FE系列单片机很有特色。其中,CW89F系列单片机,具有标准的8051内核、大电流I/O端口,同时提供了VML虚拟固件库将常用的数字模块、模拟模块、通信接口模块等集成在一起,减少客户的程序代码,方便了用户的使用。另外,CW89FE系列单片机具有6T8051内核,同样支持VML虚拟固件库。
除了上述介绍的单片机之外,还有很多其他的半导体厂商也提供了多种单片机。例如美国的Freescale、Motorola、MI2Crochip等,日本的NEC、Hitachi、Renesas等。用户可以根据需要在其网站上查找最新的单片机型号及参数。
这里所介绍的国内外众多单片机类型,都具有很多兼容的特性,同时又各有其突出特点,用户可以根据项目的需要选择相应类型的单片机。