微控制器

　　微控制器是將微型計算機的主要部分集成在一個芯片上的單芯片微型計算機。微控制器誕生於20世紀70年代中期，通過20多年的發展，其成本愈來愈低，而性能愈來愈強大，這使其應用已經無處不在，遍佈各個領域。例如電機控制、條碼閱讀器/掃描器、消費類電子、遊戲設備、電話、HVAC、樓宇安全與門禁控制、工業控制與自動化和白色家電（洗衣機、微波爐）等。
　　Intel公司做爲最先推出微處理器的公司，一樣也是最先推出微控制器的公司。繼1976年推出MCS-48後，又於1980年推出了MCS-51，爲發展具備良好兼容性的新一代微控制器奠基了良好的基礎。在8051技術實現開放後，Philips、Atmel、Dallas和Siemens等公司紛紛推出了基於80C5l內核（805l的CMC)S版本）的微控制器。這些各具特點的產品可以知足大量嵌入式應用需求。基於80C51內核的微控制器並無中止發展的腳步，例如如今Maxim/Dallas公司提供的DS89C430系列微控制器，其單週期指令速度已經提升到了805l的12倍。
　　基於CISC架構的微控制器除了80C51外，還包括Motorola提供的68HC系列微控制器，這也是大量應用的8位微控制器系列。
　　基於RISC架構的微控制器則包括Microchip的PIC系列8位微控制器等。在16位RISC架構的微控制器中，Maxim公司推出的MAXQ系列微控制器以其高性能、低功耗和卓越的代碼執行效率，成爲許多須要高精度混合信號處理以及便攜式系統和電池供電系統的理想選擇。
　　微控制器（Microcontroller Unit，即MCU）可從不一樣方面進行分類：根據數據總線寬度可分爲8位、16位和32位機；根據存儲器結構可分爲Harvard結構和Von Neumann結構；根據內嵌程序存儲器的類別可分爲OTP、掩膜、EPROM/EEPROM和閃存Flash；根據指令結構又可分爲CISC(Complex Instruction Set Computer）和RISC(Reduced Instruction Set Computer）微控制器。
　　基於8051內核的CISC微控制器
　　迄今爲止，MCS-51已成爲8位機中運行最慢的系列。如今Dallas推出的DS89C430系列產品在保持與80C51引腳和指令集兼容的基礎上，每一個機器週期僅爲一個時鐘，實現了8051系列的最高吞吐率。通常而言，對於現有的基於8051的應用軟件能夠直接寫入DS89C430而無需進行更改。除此以外，DS89C430還在許多其餘方面引入了新的功能，從而爲具體應用提供了更多靈活性。下面介紹DS89C430不一樣於8051的功能和特色。
　　片內程序存儲器及應用
　　片內程序存儲器邏輯上分爲成對的8 KB、16 KB或32 KB閃存單元，以支持在應用編程。這容許器件在應用軟件的控制下修改程序存儲器，應用系統可以在執行其主要功能的狀況下，完成在線軟件升級。DS89C430集成了64 B加密陣列，容許用戶以加密形式查看數據，進行程序代碼校驗。
　　器件支持經過RS-232串口實如今系統編程。在系統編程經過將器件的一個或多個外部引腳設置爲某特定狀態來激活引導加載程序。器件啓動後，開始執行駐留於器件內部專用ROM的加載程序。一旦收到一個回車符號，串口就執行自動波特率功能，並與主機的波特率同步。如圖1所示是在系統編程的物理鏈接．簡單的引導加載程序接口容許使用幾種方法來實現PC機與目標微控制器間的通訊。最簡單的方法是使用Dallas的微控制器工具包（MTK）軟件．它具備高度前端特徵，簡化了目標配置，上傳、下載代碼以及特殊功能配置等任務操做。
　　雙數據指針
　　8051微控制器是經過MOVX指令來訪問片外數據空間的，用MOVX@DPTR指令可訪問整個64 KB的片外數據存儲器。傳統的8051只有一個數據指針DPTR，要將數據從一個地址移到另外一個地址很是麻煩。DS89C430則具有雙數據指針DPTR0和DPTRl，所以軟件可使用一個指針裝載源地址，另外一個指針裝載目的地址。DPTR0的SFR地址與805l相同（82H和83H），所以使用該指針時源代碼無需更改，DPTRl位於84H和85H地址。全部與數據指針相關的操做都使用活動數據指針，活動指針經過控制位SEL選擇。每一個指針還各有一個控制位，決定INCDPTR操做是遞增仍是遞減數據指針值。
　　在拷貝數據塊時，與使用單數據指針相比，雙數據指針能夠節省大量代碼。用戶經過轉換SEL位來轉換活動數據指針，其中一種方法可經過執行INCDPS指令來實現。對於這些大的數據塊拷貝，用戶必須頻繁執行該指令來轉換DPTR0和DPTRl。爲了在節省代碼的同時提升運行速度和效率，DS89C430又包含了一個轉換選擇位 (TSL)，來肯定執行MOVX指令時硬件是否自動轉換SEL位，這樣就能夠省去INCDPS指令並進一步提升運行速度。
　　大的數據塊拷貝須要源指針和目的指針逐字節尋址數據空間，傳統的方法是經過使用INCDPTR指令來增長數據指針。爲了進一步提升數據傳輸速率，引入了自動增減控制位（AID），用以肯定執行MOVX指令時，是否會自動增減活動指針值。表l爲各類狀況下DS80C320和DS89C430進行64B數據塊傳輸時的速度比較。從表l中能夠看出，採用雙數據指針後運行速度獲得極大提升。
　　電源管理和時鐘分頻控制
　　CMOS電路的功耗主要由兩部分組成：連續漏電流形成的靜態功耗以及對負載電容進行充放電所需的轉換開關電流形成的動態功耗。其中，動態功耗是整體功耗的主要部分，該功耗（PD）能夠經過負載電容（CL）、電源電壓（VDD）和工做頻率（f）進行計算，即：PD=CL×VDD2×f。
　　對於某具體應用，電容和電源電壓相對固定，而處理器的處理速度在不一樣時刻多是不一樣的，所以工做頻率能夠根據不一樣須要進行調整，從而在不影響系統性能的前提下達到下降功耗的要求。
　　DS89C430支持三種低功耗節電模式。
　　①系統時鐘分頻控制：容許微控制器使用內部分頻的時鐘源繼續工做，以節省功耗。經過軟件設置時鐘分頻控制位，設置工做速率爲每機器週期1024個振盪器週期．②空閒模式：以靜態方式保持程序計數器，並掛起處理器。在此模式中，處理器不取指令也不執行指令。除了外圍接口時鐘保持爲活動狀態以及定時器、看門狗、串口和電源監視功能仍然工做外，全部的資源均保存。處理器可以使用容許的中斷源退出空閒模式。
　　③停機模式：禁止處理器內部的全部電路。全部片內時鐘、定時器和串口通訊都中止運行，處理器不執行任何指令。經過使用六個外部中斷中的任何一個，處理器都可以退出停機模式。
　　基於RISC架構的微控制器
　　MAXQ2000微控制器是Maxino/Dallas公司推出的一款基於RISC架構的16位微控制器。理解這款微控制器的一些結構特色，可使咱們更好地理解RISC結構微控制器的最新發展趨勢和技術特色，從而爲咱們構建新型系統提供更加理想的選擇。MAXQ2000的指令讀取和執行操做在一個週期內完成，而沒有流水線操做，這是由於指令既包含了操做碼也包括了數據。字母Q表示這款微控制器的一個重要特色即是「安靜」，MAXQ架構經過智能化的時鐘管理來下降噪聲．這意味着MAXQ只向那些須要使用時鐘的電路提供時鐘，這樣既下降了功耗，又爲模擬電路的整合提供了一個最安靜的環境。它包含液晶顯示（LCD）接口，最多能夠驅動100或132段（兩種版本）。這款微控制器的功耗指標和MIPS/MHz代碼效率方面都在同類微控制器當中遙遙領先．下面介紹MAXQ2000的主要特性。
　　指令集由23條對寄存器和存儲器進行操做的固定長度的16位指令組成。指令集高度正交，容許算術和邏輯操做使用累加器和任何寄存器。特殊功能寄存器控制外圍設備，並細分紅寄存器模塊。產品系列的結構是模塊化的，所以新的器件和模塊可以繼續使用爲現有產品開發的代碼．該結構是基於傳送觸發的，這意味着對某一寄存器位置的讀或寫會產生額外做用。這些額外做用構成了由彙編器定義的高層操做碼的基礎，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內核, 運行頻率72MHz, 高速內嵌內存(閃存高達128 Kbytes和SRAM高達20 Kbytes), 一系列強化並可普遍使用的輸入輸出接口以及外設鏈接至兩個APB總線.此設備包含兩個12 bit模數轉換器, 三個通用16 bit計時器, 一個PWM計時器, 以及標準和高級通信接口: 高達兩個I2C和SPI, 三個USART, 一個USB和一個CAN.
　　72MHz最大頻率, 0等待狀態存儲器訪問時性能爲1.25 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1)單週期乘法和硬件部分20 Kbytes SRAM時鐘, 復位和電源管理
　　2V至3.6V 應用電源和輸入/輸出
　　POR, PDR,和可編程電壓檢測器(PVD)
　　4MHz至16MHz晶體振盪器
　　內部8MHz工廠微調RC
　　內部40kHz RC
　　鎖相環, 用於CPU時鐘
　　32kHz振盪器用於實時時鐘, 帶校準功能
　　睡眠, 中止和待機模式
　　VBAT爲實時時鐘和備份寄存器供電
　　2 x 12 bit, 1?s模數轉換器, (高達16通道)
　　轉換範圍: 0V至3.6V
　　雙路採樣和保持能力
　　溫度傳感器
　　7通道DMA控制器
　　STM8L052C6T6的參數
　　對無鉛要求的達標狀況 / 對限制有害物質指令(RoHS)規範的達標狀況無鉛 / 符合限制有害物質指令(RoHS)：要求溼氣敏感性等級（MSL）：3（168 小時）系列：STM8LEnergyLite包裝：托盤零件狀態：在售
　　核心處理器：STM8
　　核心尺寸：8-位
　　速度：16MHz
　　鏈接性：SPI，UART/USART
　　程序存儲器類型：閃存
　　RAM容量：2Kx8
　　電源電壓（Vcc/Vdd）：1.8V~3.6V
　　數據轉換器：A/D25x12b
　　振盪器類型：內部
　　工做溫度：-40°C~85°C（TA）
　　封裝：48-LQFP
　　供應商器件封裝：48-LQFP（7x7）
　　製造商標準提早期：16 周
　　外設：高級欠壓探測/復位，DMA，IR，LCD，POR，PWM，WDTI/O數：41程序存儲容量：32KB（32Kx8）EEPROM容量：256x8