5单片机 外文文献 英文文献 外文翻译 中英对照.docx

1、5单片机 外文文献 英文文献 外文翻译 中英对照一、仿真器的发展纵观国内近二十年的仿真技术发展历程，根据仿真器使用的技术来划分，国内仿真器的设计大约可以分成以下几个时期：(1) 70年代末期-80年代中期这个时期采用的技术主要是仿真开发系统，现在看来技术含量不高，用户要求也不高。(2) 80年代末期-90年代末期这个时期主要使用华邦一颗带有仿真功能的芯片制作，采用的技术叫做Bondout。采用这颗芯片能大大简化仿真器的设计，因此国内仿真器的水准有了大的提高，基本上可以不占用用户资源。正是由于仿真性能的提高，国内的仿真器制作在将近10年的时间内没有进步，一直采用这种制作模式。虽然个别厂商也尝试过

2、别的技术来提高仿真水准，例如HOOKS技术，但是由于本身技术的限制没有成功。相反国外的仿真器较早地使用了HOOKS技术，在初期由于HOOKS技术本身的复杂性，仿真性能和价格不如国内采用Bondout的仿真器。随着IC技术的发展，国内制作HOOKS技术的条件已经成熟，但是国内的几家主要的生产厂商还陶醉于Bondout技术之中。(3) 2000年开始2000年是中国仿真器市场变化最大的时期，其中最引人注目的变化是华邦仿真芯片W78958的停产。华邦公司在设计W78958芯片时，其内部的仿真功能只是为了仿真器厂商能制作仿真器以便更好的推广W78958。但是经过几年的变化，W78958演变成为一颗仿真

3、器上使用的仿真专用芯片而不是用户使用的标准芯片，使用的范围也仅限于国内，一年不到20000只的用量也促使华邦公司在进入2002年后宣布将停产该芯片。W78958停产以后，国内仿真器厂商处于一个非常尴尬的局面。由于W78958在国内使用了将近10年，国内的用户群非常庞大，这些用户将无法得到持续的支持特别是维修方面。另外，国内围绕在W78958上所做的技术工作也无法得到延续和提高，很多业界人士认为仿真器行业将面临另起炉灶或重新洗牌的局面。HOOKS技术无疑是仿真器厂商在失去W78958后的替代品，但是由于没有长期跟踪和关注，短期内多数厂家无法将复杂的HOOKS技术应用于成熟的产品中。专家们认为仿真

4、器厂家的整体转型可能需要23年的周期，并且有相当的仿真器厂家将会被淘汰，市场拥有量将主要集中在少数几个仿真器厂家。随着芯片厂家越来越多、资源越来越强，用甲厂芯片去仿真乙厂芯片的兼容仿真模式，存在资源覆盖不全(如附加端口、附加外部中断)、地址分布不同(如P4口)、操作方式不同(如EXTRAM、WTD)等缺点。 用专用仿真芯片或Philips芯片去仿真20多个厂家的400多种芯片，所需的仿真头越来越多，因此有了新一代专利技术的仿真器。但是新一代专利技术的仿真器却使没有什么经济能力的初学者无力购买。二、单片机的发展趋势现在可以说单片机是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单

5、片机，从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供广阔的天地。 纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有： 1.低功耗CMOS化 MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW，而现在的单片机普遍都在100mW左右，随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。象80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低，但由于其物理特征决定其工作速度不够高，而CHMOS

6、则具备了高速和低功耗的特点，这些特征，更适合于在要求低功耗象电池供电的应用场合。所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径 2.微型单片化 现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制造出具有自己特色的单片机芯片。 此外，现在的产品普遍要

7、求体积小、重量轻，这就要求单片机除了功能强和功耗低外，还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式，其中SMD(表面封装)越来越受欢迎，使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。 3.主流与多品种共存 现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以80C51为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品，ATMEL公司的产品和中国台湾的Winbond系列单片机。所以C8051为核心的单片机占据了半壁江山。而Microchip公司的PIC精简指令集(RISC)也有着强劲的发展势头，中国台湾的HOLTEK公司近年的单片机产量与日俱增，与其低价质优的优势，占据一定的市场分

8、额。此外还有MOTOROLA公司的产品，日本几大公司的专用单片机。在一定的时期内，这种情形将得以延续，将不存在某个单片机一统天下的垄断局面，走的是依存互补，相辅相成、共同发展的道路。三、数字单片机的技术发展数字单片机的技术进步反映在内部结构、功率消耗、外部电压等级以及制造工艺上。在这几方面，较为典型地说明了数字单片机的水平。在目前，用户对单片机的需要越来越多，但是，要求也越来越高。下面分别就这四个方面说明单片机的技术进步状况。 1、内部结构的进步 单片机在内部已集成了越来越多的部件，这些部件包括一般常用的电路，例如：定时器，比较器，A/D转换器，D /A转换器，串行通信接口，Watchdog电

9、路，LCD控制器等。 有的单片机为了构成控制网络或形成局部网，内部含有局部网络控制模块CAN。例如，Infineon公司的C 505C，C515C，C167CR，C167CS-32FM，81C90；Motorola公司的68HC08AZ 系列等。特别是在单片机C167CS-32FM中，内部还含有2个CAN。因此，这类单片机十分容易构成网络。特别是在控制，系统较为复杂时，构成一个控制网络十分有用。 为了能在变频控制中方便使用单片机，形成最具经济效益的嵌入式控制系统。有的单片机内部设置了专门用于变频控制的脉宽调制控制电路，这些单片机有Fujitsu公司的MB89850系列、MB89860系列；Mo

10、torola 公司的MC68HC08MR16、MR24等。在这些单片机中，脉宽调制电路有6个通道输出，可产生三相脉宽调制交流电压，并内部含死区控制等功能。 特别引人注目的是：现在有的单片机已采用所谓的三核（TrCore）结构。这是一种建立在系统级芯片（System on a chip）概念上的结构。这种单片机由三个核组成：一个是微控制器和DSP核，一个是数据和程序存储器核，最后一个是外围专用集成电路（ASIC）。这种单片机的最大特点在于把DSP和微控制器同时做在一个片上。虽然从结构定义上讲，DSP是单片机的一种类型，但其作用主要反映在高速计算和特殊处理如快速傅立叶变换等上面。把它和传统单片机结

11、合集成大大提高了单片机的功能。这是目前单片机最大的进步之一。这种单片机最典型的有Infineon公司的TC10GP；Hitachi公司的SH7410，SH7612等。这些单片机都是高档单片机，MCU都是32位的，而DSP采用16或32位结构，工作频率一般在60MHz以上。 2、 功耗、封装及电源电压的进步 现在新的单片机的功耗越来越小，特别是很多单片机都设置了多种工作方式，这些工作方式包括等待，暂停，睡眠，空闲，节电等工作方式。Philips公司的单片机P87LPC762是一个很典型的例子，在空闲时，其功耗为1.5 mA，而在节电方式中，其功耗只有0.5mA。而在功耗上最令人惊叹的是TI公司的

12、单片机MSP430系列，它是一个 16位的系列，有超低功耗工作方式。它的低功耗方式有LPM1、LPM3、LPM4三种。当电源为3V时，如果工作于 LMP1方式，即使外围电路处于活动，由于CPU不活动，振荡器处于14MHz，这时功耗只有50?A。在LPM3 时，振荡器处于32kHz，这时功耗只有1.3?A。在LPM4时，CPU、外围及振荡器32kHz都不活动，则功耗只有0.1?A。 现在单片机的封装水平已大大提高，随着贴片工艺的出现，单片机也大量采用了各种合符贴片工艺的封装方式出现，以大量减少体积。在这种形势中，Microchip公司推出的8引脚的单片机特别引人注目。这是PIC12CXXX系列。

13、它含有0.52K程序存储器，25128字节数据存储器，6个I/O端口以及一个定时器，有的还含4道A/D ，完全可以满足一些低档系统的应用。扩大电源电压范围以及在较低电压下仍然能工作是今天单片机发展的目标之一。目前，一般单片机都可以在3.35.5V的条件下工作。而一些厂家，则生产出可以在2.26V的条件下工作的单片机。这些单片机有Fujitsu公司的MB8919189195，MB89121125A，MB89130系列等，应该说该公司的F2MC-8L系列单片机绝大多数都满足2.26V的工作电压条件。而TI公司的MSP430X11X系列的工作电压也是低达2.2V的。 3、 工艺上的进步 现在的单片机

14、基本上采用CMOS技术，但已经大多数采用了0.6?m以上的光刻工艺，有个别的公司，如Motorola公司则已采用0.35?m甚至是0.25?m技术。这些技术的进步大大地提高了单片机的内部密度和可靠性。 四、以单片机为核心的嵌入式系统单片机的另外一个名称就是嵌入式微控制器，原因在于它可以嵌入到任何微型或小型仪器或设备中。目前，把单片机嵌入式系统和Internet连接已是一种趋势。但是，Internet一向是一种采用肥服务器，瘦用户机的技术。这种技术在互联上存储及访问大量数据是合适的，但对于控制嵌入式器件就成了杀鸡用牛刀了。要实现嵌入式设备和Int ernet连接，就需要把传统的Internet理

15、论和嵌入式设备的实践都颠倒过来。为了使复杂的或简单的嵌入式设备，例如单片机控制的机床、单片机控制的门锁，能切实可行地和Internet连接，就要求专门为嵌入式微控制器设备设计网络服务器，使嵌入式设备可以和Internet相连，并通过标准网络浏览器进行过程控制。 目前，为了把单片机为核心的嵌入式系统和Internet相连，已有多家公司在进行这方面的较多研究。这方面较为典型的有emWare公司和TASKING公司。 EmWare公司提出嵌入式系统入网的方案-EMIT技术。这个技术包括三个主要部分：即emMicro， emGateway和网络浏览器。其中，emMicro是嵌入设备中的一个只占内存容量

16、1K字节的极小的网络服务器； emGateway作为一个功能较强的用户或服务器，它用于实现对多个嵌入式设备的管理，还有标准的Internet 通信接入以及网络浏览器的支持。网络浏览器使用emObjicts进行显示和嵌入式设备之间的数据传输。 如果嵌入式设备的资源足够，则emMicro和emGateway可以同时装入嵌入式设备中，实现Inter net的直接接入。否则，将要求emGateway和网络浏览器相互配合。EmWare的EMIT软件技术使用标准的 Internet协议对8位和16位嵌入式设备进行管理，但比传统上的开销小得多。 目前，单片机应用中提出了一个新的问题：这就是如何使8位、16位

17、单片机控制的产品，也即嵌入式产品或设备能实现和互联网互连？ TASKING公司目前正在为解决这个问题提供了途径。该公司已把emWare的EMIT软件包和有关的软件配套集成，形成一个集成开发环境，向用户提供开发方便。嵌入互联网联盟ETI（embed the Internet Consortium）正在紧密合作，共同开发嵌入式Internet的解决方案。在不久将会有成果公布。 五，单片机应用的可靠性技术发展 在单片机应用中，可靠性是首要因素为了扩大单片机的应用范围和领域，提高单片机自身的可靠性是一种有效方法。近年来，单片机的生产厂家在单片机设计上采用了各种提高可靠性的新技术，这些新技术表现在如下几

18、点： 1、EFT（Ellectrical Fast Transient）技术 EFT技术是一种抗干扰技术，它是指在振荡电路的正弦信号受到外界干扰时，其波形上会迭加各种毛刺信号，如果使用施密特电路对其整形，则毛刺会成为触发信号干扰正常的时钟，在交替使用施密特电路和RC滤波电路时，就可以消除这些毛否则令其作用失效，从而保证系统的时钟信号正常工作。这样，就提高了单片机工作的可靠性。Motorola公司的 MC68HC08系列单片机就采用了这种技术。 低噪声布线技术及驱动技术 在传统的单片机中，电源及地线是在集成电路外壳的对称引脚上，一般是在左上、右下或右上、左下的两对对称点上。这样，就使电源噪声穿过

19、整块芯片，对单片机的内部电路造成干扰。现在，很多单片机都把地和电源引脚安排在两条相邻的引脚上。这样，不仅降低了穿过整个芯片的电流，另外还在印制电路板上容易布置去耦电容，从而降低系统的噪声。 现在为了适应各种应用的需要，很多单片机的输出能力都有了很大提高，Motorola公司的单片机I/O口的灌拉电流可达8mA以上，而Microchip公司的单片机可达25mA。其它公司：AMD，Fujitsu，NEC ，Infineon，Hitachi，Ateml，Tosbiba等基本上可达820mA的水平。这些电流较大的驱动电路集成到芯片内部在工作时带来了各种噪声，为了减少这种影响，现在单片机采用多个小管子并

20、联等效一个大管子的方法，并在每个小管子的输出端串上不同等效阻值的电阻，以降低di/dt，这也就是所谓跳变沿软化技术，从而消除大电流瞬变时产生的噪声。 2、采用低频时钟 高频外时钟是噪声源之一，不仅能对单片机应用系统产生干扰，还会对外界电路产生干扰，令电磁兼容性不能满足要求。对于要求可靠性较高的系统，低频外时钟有利于降低系统的噪声。在一些单片机中采用内部琐相环技术，则在外部时钟较低时，也能产生较高的内部总线速度，从而保证了速度又降低了噪声。Motorola公司的MC68HC08系列及其1 6/32位单片机就采用了这种技术以提高可靠性First, the development of simula

21、tor Throughout nearly two decades of national development process of simulation technology, according to simulator technology to be used to divide the domestic about the design of simulators can be divided into the following periods: (1) the late 70s in the mid -80 The technology during this period

22、was mainly the development of simulation systems, now is not high technology, the user request is not high. (2) the late 80s during the late -90 The main use of this period with an emulation function Winbond chip production, the technology is called Bondout. Using this chip to greatly simplify the d

23、esign of emulator, so the standard of domestic emulator with a large increase can be largely occupied by the user resources. Simulation performance is due to the increase in domestic production in the emulator nearly 10 years no progress has been produced using this model. Although individual compan

24、ies have also tried other techniques to improve the simulation of the standard, for example, HOOKS technology, but because of their technical limitations did not succeed. Instead abroad earlier simulator technology used HOOKS, HOOKS at the initial stage due to the complexity of the technology itself

25、, simulation performance and price as the domestic use of the simulator Bondout. With the development of IC technology, the domestic production HOOKS technology is ripe, but several major domestic manufacturers also Bondout technologies intoxicated. (3)After 2000 year China in 2000 emulator period c

26、hanges in the market, the largest, the most striking change is the Winbond W78958 chip simulation of the production. Winbond W78958 chip during the design stage, the internal functions of the simulation only to the production simulator to simulator manufacturers in order to better promote the W78958

27、. After several years of change, however, W78958 simulator evolved into the use of a simulation of the ASIC rather than using the standard chip, the scope of use is limited to domestic and 20,000 a year less than the amount the company also contributed to the Winbond After entering in 2002 announced

28、 that it would stop production of the chip. W78958 production, the domestic manufacturers simulator in a very embarrassing situation. W78958 use at home as a result of nearly 10 years, the domestic user base is very large, these users will not be able to receive continued support, especially mainten

29、ance. In addition, the domestic focus in the W78958 on the technical work done can not be renewed and improved, many people in the industry that the industry will face a simulator to set up or re-shuffle of the situation. HOOKS simulator technology is no doubt W78958 manufacturers after the loss of

30、alternatives, but the absence of long-term follow-up and attention, not the short term the majority of manufacturers of complex HOOKS mature technology products. Experts believe that the overall simulator manufacturers in transition may need 2-3 years of the cycle, and there is considerable simulato

31、r manufacturers will be eliminated, the market will have mainly concentrated in a few simulator manufacturers. Chip manufacturers as more and more resources getting stronger and stronger, with chip to chip compatible simulation simulation model, there is incomplete coverage of resources (such as add

32、itional ports, additional external interrupt), address different distribution (such as the P4 I ), to operate in different ways (such as EXTRAM, WTD) and other shortcomings. Simulation with a dedicated chip to chip or Philips simulation of more than 20 manufacturers more than 400 kinds of chips, the first simulation required more and more, so theres a new generation of simulator technology. But a new generation of patented technology makes the simulator there is no economic power can not afford to buy the beginners. Second, the development trend of sin