一種實用的微控制器
王新社(西安微電機研究所)
【摘 要】 單片機(微控制器)經(jīng)歷了四個階段的發(fā)展過程，廣泛用于電機控制、工業(yè)機器人、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單片機的性能，并與其它系列單片機、微處理器進行全面的比較，指出8098單片機是一種實用的實時控制微控制器。
【敘 詞】 微型控制器，性能，微處理機，評價，’實時控制
引言
單片微型計算機(single chipmicrocomputer簡稱單片機)，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等優(yōu)點，特別適合用于自動控制、智能儀器等。
單片機的發(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，主要用于家用電器；第二代(1974～1978年)，低檔八位機，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，這類單片機不但有并行i／0功能，還有串行i／0口，多個16位定時器／計數(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，功能最強，典型代表產(chǎn)品intel公司mcs-96系列，它的產(chǎn)量占16位單片機的90％。目前發(fā)展很快，到1990年16位單片機將達到8位單片機同樣數(shù)量。intel公司1984年推出8096單片機，1987年推出80c196單片機，其性能是8096單片機的兩倍，如16x 16位乘法僅為2．3|μs。為了更好的推廣16位單片機，intel公司1988年又推出了8位機的價格、16位機性能的8098單片機，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位機外圍芯片資源。
1 8098單片機性能
8098單片機屬mcs-96系列，其主要特點為
·232字節(jié)片內(nèi)寄存器
·20個中斷源
·寄存器到寄存器直接操作
·兩個16位計數(shù)／計時器
·具有采樣保持的4路i／010位a／d通道
·4個16位軟件定時
·2×8位和2×4位i／o接口
·16位程序監(jiān)視計時器
·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yss，兩者都必須接地
vpd——ram備用電壓(5v)，在正常工作期間這個電壓也必須存在
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，使用在動態(tài)存儲或總線分時等場合
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