2智能仪器中的微处理器.ppt

智能仪器 学习提纲 1 微处理器的选择原则 2 MCS-51系列单片机 3 PIC系列单片机 4 MSP-430系列单片机 5 ARM单片机 6 DSP 7 MCS-51单片机原理 1 微处理器的选择原则 单片机是核心。硬件设计时，首先考虑单片机的选择，然后确定配套外围芯片。 需考虑因素 字长、寻址能力、执行速度、中断能力 端口数量、是否可扩展 片内外围资源 选择原则 根据系统对单片机硬件资源的要求选择 容易实现原则 熟悉原则 主流原则 2 MCS-51系列单片机 概述 Intel公司研制，20世纪70年代末80年代初 以专利形式转让给多家半导体公司 目前以Atmel和Philips的单片机居多 2 MCS-51系列单片机 基本型 以Atmel的AT89C5X、AT89S5X等系列为代表 2 MCS-51系列单片机 精简型（非RISC） 以Philips的P87LPC700系列为代表 取消“三总线”，缩减引脚数量，增加外围功能 精简增强型 以Philips的P89LPC900系列为代表 在精简型基础上增加了更多的外围功能 高档型 以Silicon Labs的C8051F12X系列为代表 在基本型基础上，增加了很多高性能外围模块 3 PIC系列单片机 精简指令集RISC、哈佛双总线、两级指令流水线 指令总线宽度：12/14/16位宽 高达16MIPS 程序存储器：高达128kB 数据存储器：高达4kB 硬件堆栈：高达32级 硬件乘法器：8位 多种总线接口：UART、USB、CAN、SPI、I2C、PWM、LCD、以太网 10位或12位多通道A/D 特点：高速、低功耗、指令简单、易学易用 4 MSP-430系列单片机 超低功耗、集成度高、16位RISC单片机 以MSP-430F4XX系列为代表 最高60kB Flash 最高2kB RAM 8通道12位 ADC 48个I/O 16位WDT 2个USART 8位定时器、16位定时器 5 ARM单片机 ARM公司提供内核，当前以ARM7和ARM9为主构成32位单片机，以Atmel公司的AT91系列单片机为代表 选择原则 ARM核的选择：是否支持操作系统 工作频率：ARM7：0.9MIPS/MHz， 20~133MHz 片内存储器容量：片内空间大可简化系统设计 片内外围电路：根据需求优选片内资源 6 DSP 具有微处理器的运算和控制能力，能实时快速地完成数字信号处理算法，以TI公司的TMS320系列为代表 特点 哈佛结构 多总线结构 流水线结构 多处理单元 指令周期短 运算精度高 硬件配置强 7 MCS-51单片机原理 7 MCS-51单片机原理 7 MCS-51单片机原理 * 第二章 智能仪器中的微处理器 有 无 SPI 有 无 WDT 有 有 待机和掉电方式 有 有 全双工串口 6/8 6/8 中断矢量 2/3 2/3 16位定时/计数器 32 32 I/O数量 128/256 128/256 片内RAM/B 4/8 4/8 程序存储器/kB AT89S51/52 AT89C51/52 特 性 *