幾種主流單片機簡介

目前已投放市場的主要單片機產品多達70多個系列，500多個品種。這其中還不包括那些系統或整機廠商定制的專用單片機，及針對專門業務、專門市場的單片機品種。這里僅對部分常見的和常用的單片機系列進行介紹。

（1）8051單片機

最早由Intel公司推出的8051/31類單片機也是世界上用量最大的幾種單片機之一。由于Intel公司在嵌入式應用方面將重點放在186、386、奔騰等與PC類兼容的高檔芯片的開發上，隨后Intel公司將80C51內核使用權以專利互換或出讓給世界許多著名IC制造廠商，如Philips、NEC、Atmel、AMD、Dallas、siemens、Fujutsu、OKI、華邦、LG等。在保特與80C51單片機兼容的基礎上，這些公司容入了自身的優勢，擴展了針對滿足不同測控對象要求的外圍電路，如滿足模擬量輸入的A/D、滿足伺服驅動的PWM、滿足高速輸入/輸出控制的HSL/HSO、滿足串行擴展總線I2C、保證程序可靠運行的的WDT、引入使用方便且價廉的FlashROM等，開發出上百種功能各異的新品種。這樣80C51單片機就變成了眾多芯片制造廠商支持的大家族，統稱為80C51系列單片機。客觀事實表明，80C51已成為8位單片機的主流，成了事實上的標準MCU芯片。

（2）MOTOROLA單片機

MOTOROLA是世界上最大的單片機廠商，品種全、選擇余地大、新產品多是其特點。在8位機方面有68HC05和升級產品68HC08。68HC05有30多個系列，200多個品種，產量已超過20億片。16位機68HC16也有十多個品種。32位單片機的683XX系列也有幾十個品種。MOTOROLA單片機特點之一是在同樣速度下所用的時鐘頻率較Intel類單片機低得多，因而使得高頻噪聲低、抗干擾能力強，更適合用于工業控制領域及惡劣的環境。

（3）Microchip單片機

Microchip單片機是市場份額增長最快的單片機。它的主要產品是16C系列8位單片機，CPU采用RISC結構，僅33條指令，其高速度，低電壓，低功耗，大電流LCD驅動能力和低價位OTP技術等都體現出單片機產業的發展新趨勢。且以低價位著稱，一般單片機價格都在一美元以下。由美國Microchip公司推出的PIC單片機系列產品，已有三種系列多種型號的產品問世，從電腦的外設，家電控制，電訊通信，智能儀器，汽車電子到金融電子的各個領域都得到廣泛的應用。Microchip單片機沒有掩膜產品，全都是OTP器件（近年已推出FLASH型單片機——編者注）。Microchip強調節約成本的最優化設計、使用量大、檔次低、價格敏感的產品。

（4）Atmel單片機

ATMEL公司的90系列單片機是增強RISC內載Flash的單片機，通常簡稱為AVR單片機，90系列單片機是基于新的精簡指令RISC結構的。這種結構是在90年代開發出來的綜合了半導體集成技術和軟件性能的新結構，這種結構使得在8位微處理器市場上AVR單片機具有最高MIPSmw能力。

（5）NEC單片機

NEC單片機自成體系，以8位單片機78K系列產量最高，也有16位、32位單片機。16位以上單片機采用內部倍頻技術，以降低外時鐘頻率。有的單片機采用內置操作系統。NEC的銷售策略著重于服務大客戶，并投入相當大的技術力量幫助大客戶開發產品。

（6）東芝單片機

東芝單片機從4位單片機到64位單片機，門類齊全。4位機在家電領域仍有較大的市場。8位機主要有870系列、90系列等，該類單片機允許使用慢模式，采用32K時鐘時功耗低至10uA數量級。CPU內部多組寄存器的使用，使得中斷響應與處理更加快捷。東芝的32位單片機采用MIPS3000ARISC的CPU結構，面向VCD、數字相機、圖像處理等市場。

（7）富士通單片機

富士通有8位、16位和32位單片機，其中8位單片機主要有3V產品和5V產品，3V產品應用于消費類及便攜設備，如空調、洗衣機、冰箱、電表、小家電等，5V產品應用于工業及汽車電子。8位單片機有8L和8FX兩個系列，是市場上最常見的兩個系列。16位主流單片機有MB90F387，MB90F462，MB90F548，MB90F428等，這些單片機主要是采用64腳或100腳QFP封裝，1路或多路CAN總線，并可外擴總線，適用于電梯、汽車電子車身控制及工業控制等。32位單片機采用RISC結構，主要產品有MB91101A，它采用100腳QFP封裝，超低成本，可外擴總線，適用于POS機、銀行稅控打印機等；MB91F362GA，208腳QFP封裝，CAN總線，可外擴總線，適用于電力及工業控制等；MB91F364GA，120腳LQFP封裝，CAN總線，I2C等豐富通訊接口，支持低成本的在線仿真技術（AccemiCMDE），廣泛適用于要求高性能低成本的各種應用。富士通公司注重于服務大公司、大客戶，幫助大客戶開發產品。

單片機市場現狀分析

單片機與人們的生活已經結為一體。從數字鬧鐘到電動牙刷和電動剃須刀；從車內應用門鎖、停車傳感器、ABS，到行車途中交通控制、雷達測速以及交通流量監視器；從家庭和辦公應用中的工廠自動化、照明控制（如熒光燈、鎮流器控制、應急燈等），到家庭保健中的植入式心律轉復除顫器、胃窺鏡等，以及手機、火災控制系統、煙霧報警器等應用，都有單片機在其中發揮著重要作用。

對如消費、汽車、辦公自動化、工業控制和電信等單片機驅動的嵌入式應用來說，每年潛在的市場需求量達48億片，而每年實際的供應量只有3億片。因此，未來的單片機市場大有可為。根據In-Stat和Microchip的聯合調查報告，2006年每輛汽車中使用的單片機數量約為30個，到2010年，這個數量預計會增加到45個；2010年，全球消費類應用中使用的單片機數量預計會達到41.56億片，PC和外設中使用的單片機達到約25.66億片，銷售的手機中使用的單片機將達16.4億片，工業應用中預計達到10.85億片。離開單片機，人們將無法想象生活會是什么樣！

單片機單片機未來發展前景如何以上數據雖然距現在已經有幾年的時間了但是對于現在的市場行情來講需求只能是越來越大，畢竟現在不管是那個行業都在偏向智能化方向發展，所以只能是跟多不會減少。

接下倆看一下一些在市場即將上市或已經上市的產品技術都有那些簡單的了解一下。

首先，微軟Vista操作系統面世，為廣大PC用戶提供了Instanton功能，將成為自Y2K后的最主要的一次系統升級。

第二，兩大游戲平臺全新發布，包括Sony的Playstation3和整合了一年前發布的MicrosoftXbox360的Mintendo’sWii。單片機單片機未來發展前景如何

第三，蘋果即將發布具有手機功能的iPod，而微軟最新的ZuneMP3播放器也即將上市。

第四，包括具有HD接收功能的超大純平電視機、Blu-RayDVD錄像機以及HDDVD高清晰DVD等在內的全新消費電子產品即將上市。

第五，諸如互聯網電話及數字交換模式電源等更多的新興技術得到廣泛應用和實施。

單片機單片機未來發展前景如何上述諸多市場因素為單片機市場的高速發展提供了良好的契機和條件。此外，由于分銷商和消費者庫存量都處在歷史的最低點，這無疑將推動并促成自90年代末高科技浪潮后又一次半導體需求高峰的到來。

單片機基本結構

運算器

運算器由運算部件——算術邏輯單元（Arithmetic & Logical Unit，簡稱ALU）、累加器和寄存器等幾部分組成。ALU的作用是把傳來的數據進行算術或邏輯運算，輸入來源為兩個8位數據，分別來自累加器和數據寄存器。ALU能完成對這兩個數據進行加、減、與、或、比較大小等操作，最后將結果存入累加器。例如，兩個數6和7相加，在相加之前，操作數6放在累加器中，7放在數據寄存器中，當執行加法指令時，ALU即把兩個數相加并把結果13存入累加器，取代累加器原來的內容6。

運算器有兩個功能：

（1） 執行各種算術運算。

（2） 執行各種邏輯運算，并進行邏輯測試，如零值測試或兩個值的比較。

運算器所執行全部操作都是由控制器發出的控制信號來指揮的，并且，一個算術操作產生一個運算結果，一個邏輯操作產生一個判決。

控制器

控制器由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時序發生器和操作控制器等組成，是發布命令的“決策機構”，即協調和指揮整個微機系統的操作。其主要功能有：

（1） 從內存中取出一條指令，并指出下一條指令在內存中的位置。

（2） 對指令進行譯碼和測試，并產生相應的操作控制信號，以便于執行規定的動作。

（3） 指揮并控制CPU、內存和輸入輸出設備之間數據流動的方向。

微處理器內通過內部總線把ALU、計數器、寄存器和控制部分互聯，并通過外部總線與外部的存儲器、輸入輸出接口電路聯接。外部總線又稱為系統總線，分為數據總線DB、地址總線AB和控制總線CB。通過輸入輸出接口電路，實現與各種外圍設備連接。

主要寄存器

（1）累加器A

圖1-2 單片機組成框圖

累加器A是微處理器中使用最頻繁的寄存器。在算術和邏輯運算時它有雙功能：運算前，用于保存一個操作數；運算后，用于保存所得的和、差或邏輯運算結果。

（2）數據寄存器DR

數據寄存器通過數據總線向存儲器和輸入/輸出設備送（寫）或取（讀）數據的暫存單元。它可以保存一條正在譯碼的指令，也可以保存正在送往存儲器中存儲的一個數據字節等等。

（3）指令寄存器IR和指令譯碼器ID

指令包括操作碼和操作數。

指令寄存器是用來保存當前正在執行的一條指令。當執行一條指令時，先把它從內存中取到數據寄存器中，然后再傳送到指令寄存器。當系統執行給定的指令時，必須對操作碼進行譯碼，以確定所要求的操作，指令譯碼器就是負責這項工作的。其中，指令寄存器中操作碼字段的輸出就是指令譯碼器的輸入。

（4）程序計數器PC

PC用于確定下一條指令的地址，以保證程序能夠連續地執行下去，因此通常又被稱為指令地址計數器。在程序開始執行前必須將程序的第一條指令的內存單元地址（即程序的首地址）送入PC，使它總是指向下一條要執行指令的地址。

（5）地址寄存器AR

地址寄存器用于保存當前CPU所要訪問的內存單元或I/O設備的地址。由于內存與CPU之間存在著速度上的差異，所以必須使用地址寄存器來保持地址信息，直到內存讀/寫操作完成為止。

顯然，當CPU向存儲器存數據、CPU從內存取數據和CPU從內存讀出指令時，都要用到地址寄存器和數據寄存器。同樣，如果把外圍設備的地址作為內存地址單元來看的話，那么當CPU和外圍設備交換信息時，也需要用到地址寄存器和數據寄存器。