El desarrollo y aplicación de microcontroladores
(1) Cada vez hay más aplicaciones que funcionan con baterías y, debido a las limitaciones de tamaño del producto, muchas usan botones Fuente de alimentación de batería , lo que requiere que la potencia del sistema sea lo más baja posible, como instrumentos de mano, contadores de agua, juguetes, etc.
(2) A medida que las aplicaciones se vuelven más complejas, los requisitos para las funciones y el rendimiento del procesador también aumentan constantemente. Se requieren periféricos completos, funciones flexibles y una cierta cantidad de potencia informática para poder realizar algunos algoritmos en tiempo real, no solo algunos controles simples.
(3) Las actualizaciones de productos son rápidas y el tiempo de desarrollo es corto. Se espera que las herramientas de desarrollo sean sencillas, económicas y con todas las funciones. En particular, las herramientas de simulación deben ser consistentes y adaptables a una variedad de MCU para evitar inversiones repetidas y mayores costos de desarrollo.
(4) El producto tiene un rendimiento estable y alta confiabilidad. Puede cifrarse y protegerse y puede actualizarse fácilmente.
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1 Características de desarrollo de la tecnología de microcomputadoras de un solo chip
Desde la aparición de las microcomputadoras de un solo chip, la tecnología de microcomputadoras de un solo chip ha experimentado casi 20 años. de desarrollo. En los últimos 20 años, se han desarrollado microcontroladores
Se puede ver que el desarrollo de la tecnología de microcontroladores se basa en la tecnología de microprocesador (MPU) y la tecnología VLSI.
Como pionero, impulsado por una amplia gama de campos de aplicación, ha mostrado una tendencia de desarrollo más personalizada que los microprocesadores.
La larga vida útil del microcontrolador significa que los productos desarrollados por el microcontrolador pueden funcionar de manera estable y confiable.
Por otro lado, diez o veinte años hacen referencia a una vida larga en comparación con un microprocesador. Con el rápido desarrollo de la tecnología de semiconductores,
Las MPU se actualizan cada vez más rápido, y las MPU representadas por 386, 486 y 586 se han eliminado en un corto período de tiempo.
Los microcontroladores tradicionales como 68HC05 y 8051 ya tienen 15 años y su rendimiento sigue aumentando. Este aspecto se debe a
Por otro lado, su adaptabilidad a los campos de aplicación correspondientes se debe a la integración de más funciones de E/S con esta CPU como núcleo.
Nuevas series de módulos de microordenadores de un solo chip surgen sin cesar. Es previsible que algunos núcleos de CPU relativamente jóvenes que se han lanzado con éxito sigan su ejemplo.
Con el enriquecimiento continuo de los módulos de funciones de E/S, su ciclo de vida es muy largo. Con la incorporación de nuevos tipos de CPU, el crecimiento continuo del grupo de microcontroladores ha brindado más opciones a los usuarios.
El desarrollo simultáneo de microcontroladores de 8, 16 y 32 bits es otra tendencia en el desarrollo actual de la tecnología de microcontroladores. Ha pasado mucho tiempo, solo
El desarrollo de la tecnología de microcontroladores se basa principalmente en computadoras de 8 bits. Tiene productos de alta tecnología como comunicaciones móviles, tecnología de redes y tecnología multimedia.
A la hora de entrar en el hogar, la aplicación de los microcontroladores de 32 bits se ha desarrollado mucho. En 1997, el volumen de ventas de microcontroladores de 32 bits con CPU Motorola 68K alcanzó los 80 millones de unidades. Solía pensarse que era porque los microcontroladores de 8 bits eran cada vez más potentes y los ordenadores de 32 bits eran cada vez más baratos.
El espacio habitable de las microcomputadoras de un solo chip es limitado. El desarrollo de las microcomputadoras de un solo chip de 16 bits en los últimos años ha mejorado enormemente tanto la variedad como el rendimiento.
El grado de crecimiento.
La velocidad de los microcontroladores es cada vez más rápida, y la velocidad de desarrollo de la MPU se refleja en la frecuencia del reloj cada vez más alta
Sí. El microcontrolador es diferente. Para mejorar la capacidad antiinterferencia del microcontrolador, reducir el ruido y la frecuencia del reloj sin sacrificar la velocidad de computación es el objetivo del desarrollo de la tecnología de microcontrolador.
Algunos fabricantes compatibles con el microcontrolador 8051 han mejorado el tiempo interno del microcontrolador.
La velocidad de funcionamiento mejora enormemente sin aumentar la frecuencia del reloj y el microcontrolador Motorola utiliza un bloqueo.
La tecnología de bucle de bloqueo de fase o tecnología de multiplicación de frecuencia interna hace que la velocidad del bus interno sea mucho mayor que la frecuencia del generador de reloj. Se produce el microcontrolador 68HC08
Utiliza un oscilador externo de 4,9 M y el reloj interno alcanza los 32 M, mientras que el microcontrolador de 32 bits de la serie M68K utiliza una frecuencia de oscilador externo de 32 K.
El reloj interno puede alcanzar más de 16MHz.
Bajo voltaje y bajo consumo energético Desde mediados de los años 80, los microcontroladores con tecnología NMOS han sido sustituidos paulatinamente por la tecnología CMOS, dando como resultado un consumo energético reducido.
A medida que el proceso VLSI se desarrolla desde un proceso de 3 μm a 1,5, 1,2, 0,8, 0,5, 0,35, ha disminuido significativamente.
La reciente implementación del proceso de 0,2 μm y el diseño completamente estático permiten seleccionar la frecuencia del reloj desde CC hasta decenas de megabytes, lo que resulta en una reducción continua del consumo de energía.
. Motorola presentó recientemente el M.CORE opcional que puede funcionar a máxima velocidad 50M/48 IPS a 1,8 V con una potencia de aprox.
20mW Casi todos los microcontroladores tienen modos de funcionamiento de ahorro de energía como esperar y detener. El rango de voltaje de suministro permitido es cada vez más amplio. Generalmente, los microcontroladores pueden funcionar en el rango de 3 a 6 V y los microcontroladores que funcionan con baterías ya no necesitan recolectar energía eléctrica.
Tomar medidas de estabilización de tensión. El límite inferior de fuente de alimentación para microcontroladores de bajo voltaje se ha reducido de 2,7 V a 2,2 V y 1,8 V. El microcontrolador utiliza una fuente de alimentación de 0,9 V.
La máquina ha sido lanzada.
La tecnología de bajo ruido y alta confiabilidad mejora la capacidad antiinterferencias electromagnéticas del sistema de microcontrolador, lo que permite que el producto se adapte a entornos de trabajo hostiles.
Como entorno, para cumplir con estándares más altos de requisitos de compatibilidad electromagnética, los fabricantes de microcontroladores lo utilizan en los circuitos internos de los microcontroladores.
Se introducen algunas nuevas medidas técnicas. Por ejemplo, el microcontrolador COP8 de National Semiconductor NS tiene un circuito anti-EMI añadido en su interior, que mejora el rendimiento del dispositivo de vigilancia. Motorola también lanzó la serie LN de microcontroladores de bajo ruido.
OTP y OTP blindado se escriben una vez en el microcontrolador. En el pasado, la gente creía que la madurez de un producto de microcontrolador se basaba en la producción de máscaras.
Escriba un microcontrolador como símbolo. Dado que las máscaras requieren un determinado ciclo de producción y el precio de los microcontroladores OTP sigue bajando, en los últimos años se ha vuelto más popular el uso directo de OTP para completar la fabricación de productos finales. En comparación con las máscaras, tiene las ventajas de un ciclo de producción más corto y menores riesgos.
Características. En los últimos años, la demanda de microcontroladores OTP ha aumentado significativamente. Para satisfacer esta demanda, muchos chips individuales utilizan tecnología en chip.
En programación de sistemas. Los chips OTP no programados se pueden unir mediante troquel o montarse en superficie.
Tecnología, primero soldada sobre la placa impresa, y luego del microcontrolador al microcontrolador a través de líneas de programación, datos seriales, líneas de reloj, etc.
Programación de máquinas. Se resolvió el problema del mal contacto entre el chip y el escritor al escribir chips OTP en lotes. Dejemos que OTP esté desnudo
Las tabletas pueden usarse ampliamente y reducir los costos del producto. La línea de programación utiliza la línea de E/S * * *, sin agregar pines adicionales del microcontrolador.
Sin embargo, algunos microcontroladores lanzados por los fabricantes ya no tienen tipos de máscara y todos son OTP con función ISP.
MTP impugna a fiscalía. MTP significa que se puede programar varias veces. Algunos fabricantes de microcontroladores los lanzan con rendimiento MTP y precio OTP.
Sus microcontroladores, como ATMEL AVR, utilizan FLASH en el chip y se pueden programar varias veces. Los microcontroladores compatibles con 8051 fabricados por Winbond también cuentan con rendimiento MTP y precios OTP. Todos estos microcontroladores utilizan tecnología ISP, como la instalación.
Ve a la placa de circuito impreso y descarga el programa.
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El microcontrolador 8051 8051/31 fue lanzado por primera vez por Intel Corporation y también es el microcontrolador más utilizado en el mundo.
Una de las máquinas de cine. Porque Intel se centra en dispositivos compatibles con PC como 186, 386 y Pentium en aplicaciones integradas.
En el desarrollo de chips de alta gama, los microcontroladores 8051 son producidos principalmente por Philips, Samsung, Winbond y otras empresas. Estas empresas han mejorado muchas funciones del 8051 (como las funciones de sincronización) manteniendo la compatibilidad con los microcontroladores 8051. Aumentar la velocidad, disminuir
La frecuencia del reloj se reduce, el rango dinámico del voltaje de suministro se relaja y el precio del producto se reduce.
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