电子线路与制作第1次课 .ppt

（3）引入数字交叉开关，改变了以往片内外设与外部I/O引脚的固定对应关系。 交叉开关是一个大的数字开关网络，可通过编程设置交叉开关控制寄存器，将片内的计数器/定时器、串行口、中断系统、A/D转换器等片内外设灵活配置出现在端口I/O引脚。这就允许用户根据自己的特定应用，将内部外设资源分配给端口I/O引脚。 美国Cygnal公司的C8051F×××系列单片机：集成度高，采用8051代表性产品为C8051F020。 C8051F020内部采用流水线结构，大部分指令的完成时间为1或2个时钟周期，峰值处理能力为25MIPS，与经典的51单片机相比，可靠性和速度有很大提高。 C8051F020片内集成了1个8位ADC、1个12位ADC、1个双12位DAC；64KB片内Flash程序存储器、256B RAM、128B SFR；8个I/O端口共64根I/O口线；5个16位通用定时器；5个捕捉/比较模块的可编程计数/定时器阵列（PCA），1个UART串行口、1个SMBus/I2C串口、1个SPI串行口；2路电压比较器、电源监测器、内置温度传感器。 （2）精简指令集（RISC），指令执行效率大为提高。数据总线和指令总线分离的哈佛总线（Harvard）结构，使指令具有单字长，且允许指令代码的位数可多于8位的数据位数，与传统的采用复杂指令结构（CISC）的8位单片机相比，可达到2:1的代码压缩，速度提高4倍。 （3）具有优越开发环境。普通51单片机的开发系统大都采用高档型号仿真低档型号，其实时性不尽理想。PIC推出一款新型号单片机的同时推出相应的仿真芯片，所有的开发系统由专用的仿真芯片支持，实时性非常好。 （4）引脚具有防瞬态能力，通过限流电阻可以接至220V交流电源，可直接与继电器控制电路相连，无需光电耦合器隔离，给应用带来极大方便。 （5）保密性好。以保密熔丝来保护代码，用户在烧入代码后熔断熔丝，别人再也无法读出，除非恢复熔丝。目前，PIC采用熔丝深埋工艺，恢复熔丝的可能性极小。 （6）片内有看门狗定时器，可提高程序运行的可靠性。 （7）设有休眠和省电工作方式。可大大降低单片机系统的功耗，并可采用电池供电。 PIC单片机的型号繁多，分为低档型、中档型和高档型。 （1）低档型：PIC12C5×××/16C5×系列。 PIC16C5x系列是最早得到发展的系列，因其价格较低，且有较完善的开发手段，因此应用最为广泛；而PIC12C5xx是世界上第一个8脚低价位单片机，可用于简单的智能控制等一些要求单片机体积小的场合，前景十分广阔。 （2）中档型：PIC12C/PIC16C系列以及PIC18系列。 中档产品是Microchip公司近年重点发展的产品，品种丰富。尤其是PIC18系列，它的程序存储器最大可达64KB，通用数据存储器最大可达3968KB；有8位和16位定时器，比较器；8级硬件堆栈，10位A/D转换器，捕捉输入，PWM输出；配置了I2C、SPI，UART串口，CAN、USB接口，模拟电压比较器及LCD驱动电路等，其封装从14脚到64脚，价格适中，性价比高。已广泛应用在高、中、低档的各类电子产品中。 （3）高档型：PIC17Cxx系列。 PIC17Cxx是适合高级复杂系统开发的系列产品，其性能在中档位单片机的基础上增加了硬件乘法器，指令周期可达160ns。它是目前世界上8位单片机中性价比最高的机种，可用于高、中档产品的开发，如电机控制等。 此外，Microchip公司还推出高性能的16位和32位单片机。 AVR系列单片机 AVR系列单片机是1997年由ATMEL公司利用Flash新技术，研发出的精简指令集（Reduced Instruction Set Computer，RISC）的高速8位单片机。 特点如下： （1）高速、高可靠性、功能强、低功耗和低价位。 废除了机器周期，抛弃复杂指令计算机（CISC）追求指令完备的做法。采用精简指令集，以字作为指令长度单位，将内容丰富的操作数与操作码安排在一字之中，指令长度固定、指令格式与种类相对较少、寻址方式也相对较少，绝大部分指令都为单周期指令。取指周期短，又可预取指令，实现流水作业，故可高速执行指令。当然这种“高速度”是以高可靠性来保障的。 （4）I/O口功能强、驱动能力大。工业级产品具有大电流（最大可达40mA），驱动能力强，可省去功率驱动器件，直接驱动可控硅SSR或继电器。AVR单片机的I/O口是真正的I/O口，能正确反映I/O口输入/输出的真实情况。I/O口的输入可设定为三态高阻抗输入或带上拉电阻输入，以便于满足各种多功能I/O口应用的需要，具备10mA～20mA灌电流的能力。 AVR单片机系列齐全，有3个档次，可适用于各种不同场合的