單片機(jī)開發(fā)板的發(fā)展及種類的簡單介紹

引言

單片機(jī)開發(fā)板是什么呢?簡單來說，它是指集成了許多單片的外圍器件,如LED 燈,數(shù)碼管,按鍵,行列式按鍵,步進(jìn)電機(jī),伺服電機(jī),液晶顯示等等用來學(xué)習(xí),實(shí)驗(yàn),開發(fā)等使用的板子，是一種實(shí)驗(yàn)設(shè)備(單片機(jī)編程)。

單片機(jī)開發(fā)板是在正式批量生產(chǎn)產(chǎn)品前,對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)時(shí)使用的單片機(jī),當(dāng)我們對理論知識的學(xué)習(xí)有了一定的基礎(chǔ),單片機(jī)開發(fā)板就是我們實(shí)踐的工具(pIC單片機(jī)),通過單片機(jī)開發(fā)板我們可以做一些實(shí)驗(yàn),從而掌握所學(xué)的知識。實(shí)際應(yīng)用中，單片機(jī)開發(fā)板有以下優(yōu)勢：

(1)利用一個(gè)單片機(jī)開發(fā)板就可以編制不同的程序?qū)崿F(xiàn)各種各樣的功能,不用為了一個(gè)實(shí)驗(yàn)焊一塊電路板了.

(2)在開單片機(jī)發(fā)板上設(shè)計(jì),調(diào)試好程序,就能方便地移植到產(chǎn)品上,只是有時(shí)要作適當(dāng)?shù)男薷?比如端口的設(shè)置等,因?yàn)楫吘归_發(fā)板和產(chǎn)品的電路板不可能完全一致的.

(3)單片機(jī)開發(fā)板的使用節(jié)省大量的資源,提高我們的學(xué)習(xí)效率.為我們更好的學(xué)習(xí)單片機(jī)提供一個(gè)良好的平臺.

為了讓大家對單片機(jī)開發(fā)板有更深入的了解，下面，小編將從單片機(jī)開發(fā)板的發(fā)展與種類等基礎(chǔ)知識方面作以歸納總結(jié)。

單片機(jī)開發(fā)板的國內(nèi)外發(fā)展

現(xiàn)在可以說是單片機(jī)的戰(zhàn)國時(shí)期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機(jī),從8位,16位到32位,數(shù)不勝數(shù),應(yīng)有盡有,有與主流C51系列兼容的,也有不兼容的,但它們各具特色,互成互補(bǔ),為單片機(jī)的應(yīng)用提供廣闊的天地.縱觀單片機(jī)的發(fā)展過程,可以預(yù)示單片機(jī)的發(fā)展趨勢,大致有:

1,低功耗CMOS化

MCS-51系列的8031推出時(shí)的功耗達(dá)630mW,而現(xiàn)在的單片機(jī)普遍都在100mW左右,隨著對單片機(jī)功耗要求越來越低,現(xiàn)在的各個(gè)單片機(jī)制造商基本都采用了CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝).像80C51就采用了HMOS(即高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)和CHMOS(互補(bǔ)高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝).CMOS雖然功耗較低,但由于其物理特征決定其工作速度不夠高,而CHMOS則具備了高速和低功耗的特點(diǎn),這些特征,更適合于在要求低功耗象電池供電的應(yīng)用場合.所以這種工藝將是今后一段時(shí)期單片機(jī)發(fā)展的主要途徑

2,微型單片化

現(xiàn)在常規(guī)的單片機(jī)普遍都是將中央處理器(CPU),隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(RAM),只讀程序存儲器(ROM),并行和串行通信接口,中斷系統(tǒng),定時(shí)電路,時(shí)鐘電路集成在一塊單一的芯片上,增強(qiáng)型的單片機(jī)集成了如A/D轉(zhuǎn)換器,PMW(脈寬調(diào)制電路),WDT(看門狗),有些單片機(jī)將LCD(液晶)驅(qū)動電路都集成在單一的芯片上,這樣單片機(jī)包含的單元電路就更多,功能就越強(qiáng)大.甚至單片機(jī)廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做,制造出具有自己特色的單片機(jī)芯片.此外,現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小,重量輕,這就要求單片機(jī)除了功能強(qiáng)和功耗低外,還要求其體積要小.現(xiàn)在的許多單片機(jī)都具有多種封裝形式,其中SMD(表面封裝)越來越受歡迎,使得由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展.

3,主流與多品種共存

現(xiàn)在雖然單片機(jī)的品種繁多,各具特色,但仍以80C51為核心的單片機(jī)占主流,兼容其結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)的有PHILIPS公司的產(chǎn)品,ATMEL公司的產(chǎn)品和中國臺灣的Winbond系列單片機(jī).所以C8051為核心的單片機(jī)占據(jù)了半壁江山.而MicroChip公司的PIC精簡指令集(RISC)也有著強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭,中國臺灣的HOLTEK公司近年的單片機(jī)產(chǎn)量與日俱增,與其低價(jià)質(zhì)優(yōu)的優(yōu)勢,占據(jù)一定的市場分額.此外還有MOTOROLA公司的產(chǎn)品,日本幾大公司的專用單片機(jī).在一定的時(shí)期內(nèi),這種情形將得以延續(xù),將不存在某個(gè)單片機(jī)一統(tǒng)天下的壟斷局面,走的是依存互補(bǔ),相輔相成,共同發(fā)展的道路.

單片機(jī)開發(fā)板是用于學(xué)習(xí)51、STC、AVR型號的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。根據(jù)單片機(jī)使用的型號又有51單片機(jī)開發(fā)板、STC單片機(jī)開發(fā)板、AVR單片機(jī)開發(fā)板、pic單片機(jī)開發(fā)板。

(1)51系列單片機(jī)開發(fā)板

51 單片機(jī)是目前市場上使用比較多的單片機(jī),TX -1B 型單片機(jī)開發(fā)板完全支持 51 系列的單片機(jī),對于 S 系列的 51 單片機(jī)可進(jìn)行在線下載程序,用產(chǎn)品套件附帶的下載線將開發(fā)板與計(jì)算機(jī)相連,按照操作教程便可直接下載程序.

(2)STC系列單片機(jī)開發(fā)板

STC 單片機(jī)是一款性價(jià)比非常高的單片機(jī),它完全兼容 MSC-51 系列單片機(jī), 除此之外它自身還有很多特點(diǎn),如:無法解密,低功耗,高速,高可靠,強(qiáng)抗靜電,強(qiáng)抗干擾等.

其次 STC 單片機(jī)內(nèi)部資源比起 MSC-51 系列單片機(jī)來要豐富的多,它內(nèi)部有 1280 字節(jié)的 SRAM,8-64K 字節(jié)的內(nèi)部程序存儲器,2-8K 字節(jié)的 ISP 引導(dǎo)碼,除 P0-P3 口外還多 P4 口(PLCC 封裝),片內(nèi)自帶 AD(AD 系列),片內(nèi)自帶 EEPROM, 片機(jī)自帶看門狗,雙數(shù)據(jù)指針等.

目前 STC系列 單片機(jī)在國內(nèi)市場上的占有率與日俱 增. TX-1B 型單片機(jī)開發(fā)板完全可做為 STC 系列單片機(jī)的開發(fā)板,用匯編語言或 C 語 言對其進(jìn)行編程,當(dāng)做為 STC 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板時(shí), 直接用產(chǎn)品套件附帶的串口線將開發(fā)板與計(jì)算機(jī)相連, 按照操作教程便可下載程 序,而且下載速度比起其它下載工具要快的多.

(3)AVR系列單片機(jī)開發(fā)板

AVR系列單片機(jī)開發(fā)板優(yōu)勢有以下幾點(diǎn)：

1、速度快。速度可以達(dá)到1MIPS/秒，理論上是傳統(tǒng)的51的12倍。

2、片上資源豐富,包括：Boot代碼區(qū)、16K的Flash、512字節(jié)的EEPROM、1K的SRAM、JTAG接口，仿真和下載、支持ISP下載、3個(gè)帶PWM的定時(shí)器、8路10位的AD轉(zhuǎn)換器、UART(異步串口)、SPI(同步串口)、看門狗、TWI(IIC)接口、模擬比較器、32個(gè)通用I/O口。

3、驅(qū)動能力強(qiáng)。I/O口可以直接驅(qū)動數(shù)碼管、LED、繼電器等器件。

4、功耗低。低功耗雖然比不上430單片機(jī)，但是在單片機(jī)中也是佼佼者。

5、可選擇型號種類多,各種不同的型號可以滿足不同的需求。

6、性價(jià)比高。在高性能的前提下，并沒有增加芯片的價(jià)格，價(jià)格可以和51相比，而功能卻比51強(qiáng)的多。

7、保密性好。在開發(fā)產(chǎn)品時(shí)，很難被解密。

總結(jié)

單片機(jī)開發(fā)板實(shí)際上就是個(gè)多功能的實(shí)驗(yàn)板,它是學(xué)習(xí)單片機(jī)和開發(fā)單片機(jī)產(chǎn)品的好幫手。本文主要介紹了單片機(jī)開發(fā)板的國內(nèi)外發(fā)展、種類以及51單片機(jī)開發(fā)板、STC單片機(jī)開發(fā)板、AVR單片機(jī)開發(fā)板的基礎(chǔ)知識及應(yīng)用優(yōu)勢。