微控制器

　　微控制器是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。微控制器诞生于20世纪70年代中期，通过20多年的发展，其成本愈来愈低，而性能愈来愈强大，这使其应用已经无处不在，遍布各个领域。例如电机控制、条码阅读器/扫描器、消费类电子、游戏设备、电话、HVAC、楼宇安全与门禁控制、工业控制与自动化和白色家电（洗衣机、微波炉）等。
　　Intel公司做为最先推出微处理器的公司，一样也是最先推出微控制器的公司。继1976年推出MCS-48后，又于1980年推出了MCS-51，为发展具备良好兼容性的新一代微控制器奠基了良好的基础。在8051技术实现开放后，Philips、Atmel、Dallas和Siemens等公司纷纷推出了基于80C5l内核（805l的CMC)S版本）的微控制器。这些各具特点的产品可以知足大量嵌入式应用需求。基于80C51内核的微控制器并无中止发展的脚步，例如如今Maxim/Dallas公司提供的DS89C430系列微控制器，其单周期指令速度已经提升到了805l的12倍。
　　基于CISC架构的微控制器除了80C51外，还包括Motorola提供的68HC系列微控制器，这也是大量应用的8位微控制器系列。
　　基于RISC架构的微控制器则包括Microchip的PIC系列8位微控制器等。在16位RISC架构的微控制器中，Maxim公司推出的MAXQ系列微控制器以其高性能、低功耗和卓越的代码执行效率，成为许多须要高精度混合信号处理以及便携式系统和电池供电系统的理想选择。
　　微控制器（Microcontroller Unit，即MCU）可从不一样方面进行分类：根据数据总线宽度可分为8位、16位和32位机；根据存储器结构可分为Harvard结构和Von Neumann结构；根据内嵌程序存储器的类别可分为OTP、掩膜、EPROM/EEPROM和闪存Flash；根据指令结构又可分为CISC(Complex Instruction Set Computer）和RISC(Reduced Instruction Set Computer）微控制器。
　　基于8051内核的CISC微控制器
　　迄今为止，MCS-51已成为8位机中运行最慢的系列。如今Dallas推出的DS89C430系列产品在保持与80C51引脚和指令集兼容的基础上，每一个机器周期仅为一个时钟，实现了8051系列的最高吞吐率。通常而言，对于现有的基于8051的应用软件能够直接写入DS89C430而无需进行更改。除此以外，DS89C430还在许多其余方面引入了新的功能，从而为具体应用提供了更多灵活性。下面介绍DS89C430不一样于8051的功能和特色。
　　片内程序存储器及应用
　　片内程序存储器逻辑上分为成对的8 KB、16 KB或32 KB闪存单元，以支持在应用编程。这容许器件在应用软件的控制下修改程序存储器，应用系统可以在执行其主要功能的状况下，完成在线软件升级。DS89C430集成了64 B加密阵列，容许用户以加密形式查看数据，进行程序代码校验。
　　器件支持经过RS-232串口实如今系统编程。在系统编程经过将器件的一个或多个外部引脚设置为某特定状态来激活引导加载程序。器件启动后，开始执行驻留于器件内部专用ROM的加载程序。一旦收到一个回车符号，串口就执行自动波特率功能，并与主机的波特率同步。如图1所示是在系统编程的物理链接．简单的引导加载程序接口容许使用几种方法来实现PC机与目标微控制器间的通讯。最简单的方法是使用Dallas的微控制器工具包（MTK）软件．它具备高度前端特征，简化了目标配置，上传、下载代码以及特殊功能配置等任务操做。
　　双数据指针
　　8051微控制器是经过MOVX指令来访问片外数据空间的，用MOVX@DPTR指令可访问整个64 KB的片外数据存储器。传统的8051只有一个数据指针DPTR，要将数据从一个地址移到另外一个地址很是麻烦。DS89C430则具有双数据指针DPTR0和DPTRl，所以软件可使用一个指针装载源地址，另外一个指针装载目的地址。DPTR0的SFR地址与805l相同（82H和83H），所以使用该指针时源代码无需更改，DPTRl位于84H和85H地址。全部与数据指针相关的操做都使用活动数据指针，活动指针经过控制位SEL选择。每一个指针还各有一个控制位，决定INCDPTR操做是递增仍是递减数据指针值。
　　在拷贝数据块时，与使用单数据指针相比，双数据指针能够节省大量代码。用户经过转换SEL位来转换活动数据指针，其中一种方法可经过执行INCDPS指令来实现。对于这些大的数据块拷贝，用户必须频繁执行该指令来转换DPTR0和DPTRl。为了在节省代码的同时提升运行速度和效率，DS89C430又包含了一个转换选择位 (TSL)，来肯定执行MOVX指令时硬件是否自动转换SEL位，这样就能够省去INCDPS指令并进一步提升运行速度。
　　大的数据块拷贝须要源指针和目的指针逐字节寻址数据空间，传统的方法是经过使用INCDPTR指令来增长数据指针。为了进一步提升数据传输速率，引入了自动增减控制位（AID），用以肯定执行MOVX指令时，是否会自动增减活动指针值。表l为各类状况下DS80C320和DS89C430进行64B数据块传输时的速度比较。从表l中能够看出，采用双数据指针后运行速度获得极大提升。
　　电源管理和时钟分频控制
　　CMOS电路的功耗主要由两部分组成：连续漏电流形成的静态功耗以及对负载电容进行充放电所需的转换开关电流形成的动态功耗。其中，动态功耗是整体功耗的主要部分，该功耗（PD）能够经过负载电容（CL）、电源电压（VDD）和工做频率（f）进行计算，即：PD=CL×VDD2×f。
　　对于某具体应用，电容和电源电压相对固定，而处理器的处理速度在不一样时刻多是不一样的，所以工做频率能够根据不一样须要进行调整，从而在不影响系统性能的前提下达到下降功耗的要求。
　　DS89C430支持三种低功耗节电模式。
　　①系统时钟分频控制：容许微控制器使用内部分频的时钟源继续工做，以节省功耗。经过软件设置时钟分频控制位，设置工做速率为每机器周期1024个振荡器周期．②空闲模式：以静态方式保持程序计数器，并挂起处理器。在此模式中，处理器不取指令也不执行指令。除了外围接口时钟保持为活动状态以及定时器、看门狗、串口和电源监视功能仍然工做外，全部的资源均保存。处理器可以使用容许的中断源退出空闲模式。
　　③停机模式：禁止处理器内部的全部电路。全部片内时钟、定时器和串口通讯都中止运行，处理器不执行任何指令。经过使用六个外部中断中的任何一个，处理器都可以退出停机模式。
　　基于RISC架构的微控制器
　　MAXQ2000微控制器是Maxino/Dallas公司推出的一款基于RISC架构的16位微控制器。理解这款微控制器的一些结构特色，可使咱们更好地理解RISC结构微控制器的最新发展趋势和技术特色，从而为咱们构建新型系统提供更加理想的选择。MAXQ2000的指令读取和执行操做在一个周期内完成，而没有流水线操做，这是由于指令既包含了操做码也包括了数据。字母Q表示这款微控制器的一个重要特色即是“安静”，MAXQ架构经过智能化的时钟管理来下降噪声．这意味着MAXQ只向那些须要使用时钟的电路提供时钟，这样既下降了功耗，又为模拟电路的整合提供了一个最安静的环境。它包含液晶显示（LCD）接口，最多能够驱动100或132段（两种版本）。这款微控制器的功耗指标和MIPS/MHz代码效率方面都在同类微控制器当中遥遥领先．下面介绍MAXQ2000的主要特性。
　　指令集由23条对寄存器和存储器进行操做的固定长度的16位指令组成。指令集高度正交，容许算术和逻辑操做使用累加器和任何寄存器。特殊功能寄存器控制外围设备，并细分红寄存器模块。产品系列的结构是模块化的，所以新的器件和模块可以继续使用为现有产品开发的代码．该结构是基于传送触发的，这意味着对某一寄存器位置的读或写会产生额外做用。这些额外做用构成了由汇编器定义的高层操做码的基础，如ADDC、OR和JUMP等。
　　STM32F103RBT6中密度性能微控制器融合了高性能ARM Cortex?-M3 32 bit RISC内核, 运行频率72MHz, 高速内嵌内存(闪存高达128 Kbytes和SRAM高达20 Kbytes), 一系列强化并可普遍使用的输入输出接口以及外设链接至两个APB总线.此设备包含两个12 bit模数转换器, 三个通用16 bit计时器, 一个PWM计时器, 以及标准和高级通信接口: 高达两个I2C和SPI, 三个USART, 一个USB和一个CAN.
　　72MHz最大频率, 0等待状态存储器访问时性能为1.25 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1)单周期乘法和硬件部分20 Kbytes SRAM时钟, 复位和电源管理
　　2V至3.6V 应用电源和输入/输出
　　POR, PDR,和可编程电压检测器(PVD)
　　4MHz至16MHz晶体振荡器
　　内部8MHz工厂微调RC
　　内部40kHz RC
　　锁相环, 用于CPU时钟
　　32kHz振荡器用于实时时钟, 带校准功能
　　睡眠, 中止和待机模式
　　VBAT为实时时钟和备份寄存器供电
　　2 x 12 bit, 1?s模数转换器, (高达16通道)
　　转换范围: 0V至3.6V
　　双路采样和保持能力
　　温度传感器
　　7通道DMA控制器
　　STM8L052C6T6的参数
　　对无铅要求的达标状况 / 对限制有害物质指令(RoHS)规范的达标状况无铅 / 符合限制有害物质指令(RoHS)：要求湿气敏感性等级（MSL）：3（168 小时）系列：STM8LEnergyLite包装：托盘零件状态：在售
　　核心处理器：STM8
　　核心尺寸：8-位
　　速度：16MHz
　　链接性：SPI，UART/USART
　　程序存储器类型：闪存
　　RAM容量：2Kx8
　　电源电压（Vcc/Vdd）：1.8V~3.6V
　　数据转换器：A/D25x12b
　　振荡器类型：内部
　　工做温度：-40°C~85°C（TA）
　　封装：48-LQFP
　　供应商器件封装：48-LQFP（7x7）
　　制造商标准提早期：16 周
　　外设：高级欠压探测/复位，DMA，IR，LCD，POR，PWM，WDTI/O数：41程序存储容量：32KB（32Kx8）EEPROM容量：256x8