?? 對于選擇微控制器" title="微控制器">微控制器進(jìn)行設(shè)計的系統(tǒng)設(shè)計師來說,,可獲得的大量的不同型號的MCU會讓選型工作變得復(fù)雜,。SiliconLabs已經(jīng)發(fā)布了工作電壓低至0.9V的一款8位MCU,德州儀器有許多款針對16位MSP430的低功耗" title="低功耗">低功耗應(yīng)用,,英飛凌和飛思卡爾" title="飛思卡爾">飛思卡爾有針對汽車應(yīng)用的多款MCU方案,而Atmel的AVR單片機(jī)和Microchip的PIC系列單片機(jī)一直在推陳出新,新的32位ARM核Cortex-M3處理器已經(jīng)發(fā)布,,古老的8位8051核還是在不同微控制器中占領(lǐng)主流地位,而市場老大瑞薩可以針對多種應(yīng)用領(lǐng)域提供方案,。
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?? 要進(jìn)行成功的選型,,了解行業(yè)的趨勢是非常重要的。微控制器處于怎樣的變化呢,?未來的微控制器會怎么樣呢,?也許對于設(shè)計者來說最重要的趨勢是低功耗和高集成度。????
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??? 功耗對于目前的MCU供應(yīng)商來說是非常關(guān)注的,。目前許多應(yīng)用都要求用電池供電,,這樣要求電池電量必須維持設(shè)備的使用時間或是系統(tǒng)壽命。同樣,,因?yàn)槟壳叭蛎媾R高昂的能源價格和全球變暖等問題,,任何應(yīng)用都需要節(jié)能。????
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??? 目前有兩種方式的電能消耗:動態(tài)和靜態(tài)耗電,。動態(tài),,或者說是工作用電,,指的是設(shè)備工作過程中消耗電能,這是每一款微控制器都需要應(yīng)對的,。靜態(tài)耗電(或者稱為待機(jī)或泄漏)指的是器件在待機(jī)或是其他低功耗模式" title="低功耗模式">低功耗模式時消耗的電量,。這在需要電池應(yīng)用的領(lǐng)域是非常重要的,特別是在處理器需要經(jīng)常等待外部指令輸入的時候,。
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??? 一款微控制器可能針對不同的應(yīng)用有許多低功耗模式,,實(shí)現(xiàn)起來也有不同的方法,包括低泄漏晶體管的采用,,關(guān)閉MCU閑置部分的電力等,。一般來說,器件“睡”的越深,,要喚醒它需要的時間就越長,。在決定器件低功耗模式需要多低時,喚醒時間是需要考慮的,。
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??? 一些供應(yīng)商選擇降低處理器的核心的供電電壓來降低功耗等式的一個因子,,這個將幫助動態(tài)耗電性能,但是同樣需要考慮電流的大小,。????
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??? 增加集成度??
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??? 在更先進(jìn)的工藝技術(shù)和SoC的時代,,在MCU核心周圍實(shí)現(xiàn)外圍的混合信號電路集成是十分方便的。目前還有不少供應(yīng)商集成了大規(guī)模和多種類的存儲器件,,和多功能的外圍器件,。?
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??? 讓我們簡單看一看不同時代的兩款MCU來了解產(chǎn)業(yè)的快速變化。??
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??? 1980年英特爾公司的8051,,具備128B的Ram,,4kB的ROM,四個雙向I/O端口,,一個UART和兩個16bit的定時器,。而2007年飛思卡爾推出的MC9S12X,具備32kB的RAM,,4kB的EEPROM,,512kB的閃存,六個UART,,三個SPI接口,,8通道定時器,8通道10位ADC,,8通道PWM模塊,,5個CAN總線,2個I2C接口,和一個周期中斷定時器和一個X-gate并行處理模塊,。
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??? 有許多應(yīng)用都不需要超過8位的處理能力,,但32位微控制器還是成為了越來越廣泛的系統(tǒng)設(shè)計需求。
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??? 隨著縮小的尺寸和額外強(qiáng)調(diào)的低功耗工作和待機(jī)能耗,,越來越多的應(yīng)用采用了32位微控制器,。?
??? 多核????
??? 另一個處理器的革命是多核" title="多核">多核和多線程的采用。多核通常在PC,、筆記本和服務(wù)器中應(yīng)用較多,,但在微控制器領(lǐng)域也在開始針對一些計算密集應(yīng)用出現(xiàn),,比如工業(yè)設(shè)備和汽車應(yīng)用,。????
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??? 因?yàn)閒lash技術(shù)的進(jìn)步,芯片的額外flash需求減少了很多,。嵌入式flash取代了其他可編程ROM的應(yīng)用,,因?yàn)樵诰幊毯筒脸乃俣壬蟜lash有優(yōu)勢。并且更大的存儲空間與微控制器集成在了一起,。????
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??? 數(shù)字信號處理器也被加入了微控制器中,,用于控制的處理器內(nèi)核與用于復(fù)雜運(yùn)算的內(nèi)核是不同的,而兩種功能兼?zhèn)涞腟oC已經(jīng)很常見,。????
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??? 比如說,,一些類DSP的算法功能被加入微控制器核心的指令集,并采用硬件架構(gòu)支持,,從另一方面來看,,一些DSP核心也加入了控制功能的指令。??
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??? 一些二者選一的方案被用在了控制器或者DSP核心的器件,,從而實(shí)現(xiàn)混合,。而供應(yīng)商可以決定該器件是帶DSP功能的微控制器還是帶控制功能的DSP。???
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??? 一些大的微控制器芯片公司目前已經(jīng)宣稱他們的應(yīng)用或系統(tǒng)工程師可以幫助你實(shí)現(xiàn)一切,,小的微控制器供應(yīng)商也在做同樣的事情,,不過一般是與獨(dú)立設(shè)計公司合作提供參考設(shè)計方案。????
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