单片机实验
单片机从当初的4位发展到8位、32位,甚至更高,到现在可以说种类繁多而且齐全,数量庞大,在不同的领域主流的单片机有不同,很多设计开发有时候要面临很多选择。下面介绍几种常用的单片机
1、51系列单片机
51单片最初是由Intel始创的8004单片机开始,这是8位的单片机,特点是:寄存器少,。很多功能需要外部扩展,像AD转换、PWM专门输出信号等、I/O口输出能力不强、运行速度慢、抗干扰能力差、功耗高、不具备自编程能力。但是它的外围威廉希尔官方网站 相对简单,上手容易,适合入门级,很多高校单片机都是以51单片机教学为主,在工业测控系统应用很广泛。目前生产51单片机的厂家有:英特尔、艾德梅尔、西门子、华邦以及国产的宏晶等
2、AVR系列单片机
AVR单片机是由Atmel公司最初提出,也是8位单片机,后来也有16位的,但是与51不一样,它内部指令大大简化,同时内部结构精简,因此速度更快,功能更加强大,驱动能力比51的强,功耗也很低,抗干扰能力更强,内部有强劲的Flash程序存储器,烧录快捷方便,内部集成多种频率的RC振荡器、PWM输出、AD转换、看门狗、上电自动复位等功能。
AVR单片机有三种系列:
tiny AVR,这种主要被用于需要性能不是很高、效率低下以及在小封装中使用
mega AVR,这种主要是针对需要加额外外围威廉希尔官方网站 设计的理想选择,自编程能力强
Xmega AVR,这种主要是在高集成度和低功耗使用
AVR单片机主要应用在打印机、空调、电表等控制威廉希尔官方网站 板当中
3、STM32系列单片机
STM32系列单片机是有ST公司推出的,表示ARM Cortex-M内核的32位微控制器,这个芯片功能就更强大了,光是学习起来就有厚厚的一本书,这还不包括实际操作实践,从事软件开发的网友,特别是设计大型系统对这个芯片一定不陌生。这是一款高性能高性价比的芯片,特点是拥有双12位ADC,4兆位/秒的UART,18兆位/秒的SPI,18MHz的I/O翻转速度,待机功耗低至2μA,复位威廉希尔官方网站 、低电压检测、RC振荡器等威廉希尔官方网站 高度集成化。到目前为止,ST已经推出了基本型、增强型、USB基本型系列、互补型等一系列芯片,功能越来越强大,主要交通运输、UPS电源、充电桩、功率转换器、计算机等方面。
4、MSP430系列单片机
· MSP430单片机TI德州仪器公司推出的,有时候也成为混合信号处理器,这种单片机是16位超低功耗芯片,它的内部指令集也极具精简,内部集成了较为丰富的片内外设,有各类定时器各种通讯协议、液晶驱动器、高精度数模转换、USB控制器等,这种单片机特点是运算速度快、处理能力强、功耗低等。这种芯片主要是针对实际应用需求场合应用,主要应用在智能电子锁、键盘门禁、读取器、电梯轿厢呼叫按钮、无线扬声器、可视门铃等
5、PIC系列单片机
较为出名的莫过于Microchip公司(中文名:微芯半导体)的PIC芯片,这家公司PIC系列出货量居于业界领导者地位。PIC芯片的指令集也较为精简。Microchip8位、16位和32位单片机,拥有功能强大的架构、灵活的存储器技术、通讯方式涵盖SPI、I2C、UART、CAN、USB、以太网等、内部集成了图形以及触摸传感控制器等威廉希尔官方网站 、各类比较器、A/D转换器等应有尽有,目前Microchip的PIC单片机8位的典型代表有: PIC10 PIC12 PIC16 PIC18,PIC系列单片机主要是用来开发和控制外围设备的一种芯片,对于庞大的系统,有些场合如果用此芯片控制可以进行高度集成化,减少外围威廉希尔官方网站 。主要应用在电机、医疗、家电、有限连通、汽车领域、电池管理方案、智能能源等
6、M68HC系列单片机
这是MOTOROLA推出的单片机,摩托罗拉作为单片机最大生产商之一,它的M68HC系列单片机特点是速度快、功能强大、功耗低等,带flash重复擦写且供电电源单一、支持在线编程,最主要的额是它内部采用的时钟频率很低,抗干扰能力很强,因此很适合在工控领域使用。
除了上述这几种其实还有很多单片机,比如NXP 51系列单片机、WINBOND51系列单片机、台湾义隆单片机、松翰单片机(SONIX)、Atmel的AT89系列单片机、华邦W78系列单片机、EPSON单片机、Scenix单片机等。
其实选择哪一种单片机要根据实际情况同时结合自身条件以及要求,一般来说,对于控制系统不是很复杂,I/O数量不是很多,可以采用精简指令集的单片机,这种单片机在读取指令和数据时候分开进行,因此单片机速递不是很高,例如可以用例如PIC系列单片机、SONIX单片机等;而对于系统较为复杂一点的可以采用速度快一点的,例如STM32系列等。
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