1.7 常用的单片机系列

1.MCS-51系列及与之兼容的80C51系列单片机

由于历史的原因，Intel公司的MCS-51及与之兼容的80C51系列单片机（以下统称80C51系列单片机）是国内应用最为广泛的单片机，也是最多地被电子设计工程师掌握的单片机。市场上关于单片机的书籍资料有很大一部分是基于80C51系列的，各种80C51系列单片机的开发工具如汇编器、编译器、仿真器和编程器等也很容易找到。另外，除了Intel公司，还有Atmel、Winbond、Philips、TEMIC、ISSI和LG等公司都生产兼容80C51的产品。因此用户在采购时具有广泛的选择余地，而且由于激烈的竞争关系，各兼容生产厂家不断推出性价比更高的产品，选用该系列的用户就能获得更大的价值。大量熟练的用户群、充足的支持工具、充沛的货源，是80C51兼容系列单片机的市场优势。所以自从80C51系列单片机推出以来，虽然其他的公司也推出了许多新的单片机系列，但是80C51系列单片机及其兼容产品仍然占据了国内市场的很大份额。

2.TI公司的超低功耗Flash型MSP430系列单片机

关于超低功耗单片机，有业界最佳“绿色微控制器”（Green MCUs）称号的TI公司的MSP430 Flash系列单片机，是目前业界所有内部集成闪速存储器（Flash ROM）产品中功耗最低的，消耗功率仅为其他闪速微控制器（Flash MCUs）的1/5。在3V工作电压下其耗电电流低于350μA/MHz，待机模式仅为1.5μA/MHz，具有5种节能模式。该系列产品的工作温度范围为-40℃～85℃，可满足工业应用要求。MSP430微控制器可广泛地应用于煤气表、水表、电子电度表、医疗仪器、火警智能探头、通信产品、家庭自动化产品、便携式监视器及其他低耗能产品。由于MSP430微控制器的功耗极低，可设计出只需一块电池就可以使用长达10年的仪表应用产品。MSP430 Flash系列的确是不可多得的高性价比单片机。

3.OKI低电压、低功耗单片机

OKI公司的高性价比4位机MSM64K系列也是低功耗低电压的微控制器，其工作电压可低至1.25V，使用32kHz的工作频率，典型工作电流可低至3～5μA，HALT（关断）模式下小于1μA，而其功能却并不逊色，片内集成了LCD（液晶显示器）驱动器，可方便地与液晶显示器接口，具有片内掩模（Mask）的程序存储器，有些型号还带有串口、RC振荡器、看门狗、ADC（模/数转换器）、PWM（脉宽调制）等，几乎不需要外扩芯片即可满足应用，工作温度范围可达-40℃～85℃，提供PGA封装和裸片。该系列微控制器应用广泛，适用于使用LCD显示、电池供电的设备，如掌上游戏机、便携式仪表（体温计、湿度计）、智能探头、定时器（时钟）等低成本、低功耗的产品。

4.ST公司的ST62系列单片机

美国ST微电子公司是一家独立的全球性公司，专门从事应用于半导体集成电路的设计、生产、制造和销售，以及生产各种微电子应用中的分立器件。应用领域涉及电子通信系统、计算机系统、消费类产品、汽车应用、工业自动化和控制系统等。ST公司可提供满足各种场合的单片机或微控制器，其中，ST62系列8位单片机以其简单、灵活、低价格等特点，特别适用于汽车、工业、消费领域的嵌入式微控制系统。ST62系列提供多种不同规格的单片机以满足各种需要，存储器从1KB到8KB，有ROM、OTP、EPROM、E2PROM、Flash E2PROM，I/O口从9个到22个，引脚从16个到42个，还有ADC、LCD驱动、看门狗、定时器、串行口、电压监控等部件。ST62单片机采用独特的制造工艺和技术，大大提高了抗干扰能力，能适应于各种恶劣环境。

5.AD公司的带A/D与D/A转换器的单片机

ADμC812是AD公司推出的全集成12位数据采集系统，片内集成了8路12位高性能的自校准ADC、2路12位DAC和与80C51指令兼容的8位MCU。AD公司最近又推出了16位和24位ADC的ADμC816和ADμC824，其他性能特性与ADμC812的基本相同。

ADμC812 MCU包括8KB的Flash程序存储器、640B的Flash数据存储器、256B的RAM和与80C51兼容的内核，并且具有看门狗定时器、电源监视器及ADC DMA功能，32个可编程I/O口、I2C/SPI兼容和标准UART串行通信接口。芯片具有正常、空闲和掉电3种工作模式，非常适合低功耗应用的电源管理方案，如智能传感器、电池供电系统（可移动PC、手持仪器、终端）、瞬时捕捉系统、DAS和通信系统等。

6.ATMEL公司的AVR高速嵌入式单片机

ATMEL公司是世界上著名的生产高性能、低功耗、非易失性存储器和各种数字模拟IC芯片的半导体制造公司。在单片微控制器方面，ATMEL公司有基于8051内核、基于AVR内核和基于ARM内核的三大系列单片机产品。

ATMEL公司的AVR是8位单片机中第一个真正的RISC结构的单片机。它采用了大型快速存取寄存器组、快速的单周期指令系统以及单级流水线等先进技术，使得AVR单片机具有高达1MIPS/MHz的高速运行处理能力。

AVR单片机内嵌高质量的Flash ROM程序存储器，擦写方便，支持ISP和IAP，便于产品的调试、开发、生产、更新。内嵌的E2PROM可长期保存关键数据，避免断电丢失。片内大容量的RAM不仅能满足一般场合的使用，同时也更有效地支持使用高级语言开发系统程序，并可像MCS-51单片机需要大容量的RAM时那样只能在外部扩展。

AVR单片机的I/O线全部带可设置的上拉电阻、可单独设定为输入/输出、可设定（初始）高阻输入、驱动能力强（可省去功率驱动器件）等特性，使得I/O口资源灵活、功能强大、可充分利用。AVR单片机有自动上电复位电路、独立的看门狗电路、低电压检测电路BOD，多个复位源（自动上下电复位、外部复位、看门狗复位、BOD复位），可设置的启动后延时运行程序，增强了嵌入式系统的可靠性。

AVR单片机具有多种省电休眠模式，且可宽电压运行（5～1.8V），抗干扰能力强，可降低一般8位机中的软件抗干扰设计工作量和硬件的使用量。

AVR单片机技术体现了单片机集多种器件（包括Flash程序存储器、看门狗、E2PROM、同/异步串行口、TWI、SPI、A/D模数转换器、定时器/计数器等）和多种功能（增强可靠性的复位系统、降低功耗抗干扰的休眠模式、品种多门类全的中断系统、具输入捕获和比较匹配输出等多样化功能的定时器/计数器、具替换功能的I/O端口……）于一身，充分体现了单片机技术的从“片自为战”向“片上系统SoC”过渡的发展方向。

ATMEL公司在推出8位AVR单片机之后，又推出了性价比更高的16位和32位的AVR单片机供用户选用。

7.基于ARM核的32位单片机

ARM（Advanced RISCmAchine）是一种通用的32位RISC处理器。32位是指处理器的外部数据总线是32位的，与8位和16位的相同主频处理器相比，性能更强大。ARM是一种功耗很低的高性能处理器，如ARM7TDMI具有每瓦产生690 MIPS（百万条指令/秒）的能力，已被证明在工业界处于领先水平。ARM公司并不生产芯片，而是将ARM的技术授权其他公司生产。ARM本质上并不是一种芯片，而是一种芯片结构技术，不涉及芯片生产工艺。授权生产ARM结构芯片的公司采用不同的半导体技术，面对不同的应用进行扩展和集成，标有不同的系列号。目前可以提供含ARM核CPU芯片的著名半导体公司有：英特尔、德州仪器、三星半导体、摩托罗拉、飞利浦半导体、意法半导体、亿恒半导体、科胜讯、ADI公司、安捷伦、高通公司、Atmel、Intersil、Alcatel、Altera、Cirrus Logic、Linkup、Parthus、LSI Logic、Micronas、Silicon Wave、Virata、Portalplayer Inc.、NetSilicon、Parthus。ARM的应用范围非常广泛，如嵌入式控制——汽车、电子设备、保安设备、大容量存储器、调制解调器、打印机，数字消费产品——数码相机、数字式电视机、游戏机、GPS、机顶盒，便携式产品——手提式计算机、移动电话、PDA、灵巧电话。