一種實(shí)用的微控制器
王新社(西安微電機(jī)研究所)
【摘 要】 單片機(jī)(微控制器)經(jīng)歷了四個(gè)階段的發(fā)展過程，廣泛用于電機(jī)控制、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)字控制、航天導(dǎo)航等領(lǐng)域。文中介紹近年來出現(xiàn)的8098單片機(jī)的性能，并與其它系列單片機(jī)、微處理器進(jìn)行全面的比較，指出8098單片機(jī)是一種實(shí)用的實(shí)時(shí)控制微控制器。
【敘 詞】 微型控制器，性能，微處理機(jī)，評價(jià)，’實(shí)時(shí)控制
引言
單片微型計(jì)算機(jī)(single chipmicrocomputer簡稱單片機(jī))，又稱微控制器(microcontroller)。它在一塊芯片內(nèi)集成了cpu、ram、rom和多功能i／0口，具有體積小、功能多、使用方便和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，特別適合用于自動(dòng)控制、智能儀器等。
單片機(jī)的發(fā)展與微處理器大體同步，已經(jīng)歷了四代。第一代(197l～1974年)，四位單片機(jī)，主要用于家用電器；第二代(1974～1978年)，低檔八位機(jī)，代表產(chǎn)品mcs一48系列，不帶串行i／0口與a／d轉(zhuǎn)換口，尋址范圍較小，一般小于4kb，主要用于工業(yè)控制，儀器儀表、家用電器；第三代(1978~1983年)，高性能八位單片機(jī)，這類單片機(jī)不但有并行i／0功能，還有串行i／0口，多個(gè)16位定時(shí)器／計(jì)數(shù)器與多級中斷功能，ram和rom都比較大，典型代表產(chǎn)品美國intel公司mcs一5l系列，應(yīng)用廣泛。第四代(1983~1989年)，16位單片機(jī)，功能最強(qiáng)，典型代表產(chǎn)品intel公司mcs-96系列，它的產(chǎn)量占16位單片機(jī)的90％。目前發(fā)展很快，到1990年16位單片機(jī)將達(dá)到8位單片機(jī)同樣數(shù)量。intel公司1984年推出8096單片機(jī)，1987年推出80c196單片機(jī)，其性能是8096單片機(jī)的兩倍，如16x 16位乘法僅為2．3|μs。為了更好的推廣16位單片機(jī)，intel公司1988年又推出了8位機(jī)的價(jià)格、16位機(jī)性能的8098單片機(jī)，它類似于8088微處理器，內(nèi)部cpu寄存器都為16位，對外數(shù)據(jù)總線為8位，可以充分利用現(xiàn)有的8位機(jī)外圍芯片資源。
1 8098單片機(jī)性能
8098單片機(jī)屬mcs-96系列，其主要特點(diǎn)為
·232字節(jié)片內(nèi)寄存器
·20個(gè)中斷源
·寄存器到寄存器直接操作
·兩個(gè)16位計(jì)數(shù)／計(jì)時(shí)器
·具有采樣保持的4路i／010位a／d通道
·4個(gè)16位軟件定時(shí)
·2×8位和2×4位i／o接口
·16位程序監(jiān)視計(jì)時(shí)器
·一路脈寬調(diào)制輸出(可用作8位d／a轉(zhuǎn)換)
·具有字、字節(jié)、位操作的指令系統(tǒng)
·高速輸入輸出子系統(tǒng)
·全雙i串行口
·6．25ps完成16x 16位乘法操作或32+16位除法操作
1．1 8098芯片封裝
8098芯片為48腳封裝，片內(nèi)無rom，48腳封裝的引腳排列如附圖所示，它是一種雙列封裝。
vcc——+5v主電源
vss——數(shù)字電路地，有兩個(gè)yss，兩者都必須接地
vpd——ram備用電壓(5v)，在正常工作期間這個(gè)電壓也必須存在
vref——a/d轉(zhuǎn)換器的參考電壓(5v)，該電壓同時(shí)向a／d轉(zhuǎn)換器的模擬接口和接口0的邏輯供電，因此該引腳也必須連接好
angnd——+a／d轉(zhuǎn)換器的參考地，必須與vss保持相同電位
vpp——帶eprom芯片的編程電壓
xtall一振蕩反向器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端
xtal2一振蕩反向器的輸出端
reset——芯片的復(fù)位輸入端
nmi——非屏蔽中斷
ea-存儲器外部訪問選擇出入端，ea接高電平則直接訪問片內(nèi)rom，ea接ttl低電平則訪問片外存儲器單元
ale／adv一地址鎖存允許或地址有．效輸出，由ccr寄存器選擇
rd——向外部存儲輸出讀信號，僅在讀外部存儲器間有效
wr——向外部存儲器輸出寫信號，僅在寫外部存儲器期間有效
ready——就緒輸入端用以延長外部存儲器周期，降低接口速度，使用在動(dòng)態(tài)存儲或總線分時(shí)等場合
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