单片机介绍及 系列单片机优势分析

当今单片机厂商琳琅满目，产品性能各异。针对具体情况，我们应选何种型号呢？首先，我们来弄清两个概念：集中指令集（cisc）和精简指令集（risc）。采用cisc结构的单片机数据线和指令线分时复用，即所谓冯.诺伊曼结构。它的指令丰富，功能较强，但取指令和取数据不能同时进行，速度受限，价格亦高。采用risc结构的单片机数据线和指令线分离，即所谓哈佛结构。这使得取指令和取数据可同时进行，且由于一般指令线宽于数据线，使其指令较同类cisc单片机指令包含更多的处理信息，执行效率更高，速度亦更快。同时，这种单片机指令多为单字节，程序存储器的空间利用率大大提高，有利于实现超小型化。属于cisc结构的单片机有intel81系列、motorola和m68hc系列、atmel的at89系列、台湾winbond(华邦)w78系列、荷兰pilips的pcf80c51系列等；属于risc结构的有microchip公司的pic系列、zilog的z86系列、atmel的at90s系列、韩国三星公司的ks57c系列4位单片机、台湾义隆的em-78系列等。一般来说，控制关系较简单的小家电，可以采用risc型单片机；控制关系较复杂的场合，如通讯产品、工业控制系统应采用cisc单片机。不过，risc单片机的迅速完善，使其佼佼者在控制关系复杂的场合也毫不逊色。

自从我95接触pic单片机以来，便一直热衷于这种单片机的开发与应用。有不少朋友问我：pic到底有什么优势？也许你也会有这样的疑问，所以我在这里略谈几点自己的看法。

根据程序存储方式的不同，单片机可分为eprootp（一次可编程）、qtp（掩膜）三种。我国一开始都采用romless型单片机（片内无rom，需片外配eprom），对单片机的普及起了很大作用，但这种强调接口的单片机无法广泛应用，甚至走入了误区。如单片机的应用一味强调接口，外接i/o及存储器，便失去了单片机的特色。目前单片机大都将程序存储体置于其内，给应用带来了极大的方便。值得一提的是，以往otp型单片机的价格是qtp的3倍，而现在已降至5－2倍，选用otp型以免订货周期、批量的麻烦是可取的。

pic最大的特点是不搞单纯的功能堆积，而是从实际出发，重视产品的性能与价格比，靠发展多种型号来满足不同层次的应用要求。就实际而言，不同的应用对单片机功能和资源的需求也是不同的。比如，一个摩托车的点火器需要一个i/o较少、ram及程序存储空间不大、可靠性较高的小型单片机，若采用40脚且功能强大的单片机，投资大不说，使用起来也不方便。pic系列从低到高有几十个型号，可以满足各种需要。其中，pic12c5单片机仅有8个引脚，是世界上最小的单片机。

精简指令使其执行效率大为提高。pic系列8位cmos单片机具有独特的risc结构，数据总线和指令总线分离的哈佛总线（harvard）结构，使指令具有单字长的特性，且允许指令码的位数可多于8位的数据位数，这与传统的采用cisc结构的8位单片机相比，可以达到1的代码压缩，速度提高4倍。

pic有优越开发环境。otp单片机开发系统的实时性是一个重要的指标，象普通51单片机的开发系统大都采用高档型号仿真低档型号，其实时性不尽理想。pic在推出一款新型号的同时推出相应的仿真芯片，所有的开发系统由专用的仿真芯片支持，实时性非常好。就我个人的经验看，还没有出现过仿真结果与实际运行结果不同的情况。

其引脚具有防瞬态能力,通过限流电阻可以接至220v交流电源,可直接与继电器控制电路相连,无须光电耦合器隔离，给应用带来极大方便。

彻底的保密性。pic以保密熔丝来保护代码，用户在烧入代码后熔断熔丝，别人再也无法读出，除非恢复熔丝。目前，pic采用熔丝深埋工艺，恢复熔丝的可能性极小。

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