微芯單片機: 微芯推出 數字交錯功率因數校正參考設計點評
  • 6樓 Re: 微芯單片機: 微芯推出 數字交錯功率因數校正參考設計
  • <1>IAP（In Application Program）在應用編程 ISP（In System Program）在系統編程根本區別: IAP: 動態的,CPU CORE已經運行，自己從外面讀數據，完成寫入自身FLASH IAP: 靜態的,實質上是由外部實現串行編程寫入待.<2>答：具備在應用中編程IAP功能的單片機,其程序存儲器必須是可以重復燒寫編程的版本（比如FLASH）。可以用于具備遠程遙控軟件版本升級或者參數修改的產品項目之中（比如遠程抄表、用戶端電話計費等系統的遠程費率參數和算法程序修改）;也可以應用于具備自編程功能（免用微機和燒寫器）的單片機學習機、單片機單板機、實驗板、演示板、教學模塊等各種學習和實驗工具之中。對于處在同一個存儲器空間的FLASH程序存儲器,不能同時扮演“被燒寫存儲器”和“取指令存儲器”的雙重角色。為了解決這個矛盾,不同廠家的單片機采用了不同的解決方案,比如：

      ①  可以將FLASH程序存儲器分成地址有映射關系的兩個區,分別由各自的電荷泵提供燒寫電壓。當燒寫一個區時,該區的電荷泵工作,同時執行存放在另一個區的指令。例如,SST（Silicon Storage Technology）公司利用他的SuperFlash技術研制的FlashFlex51單片機系列,各個型號片內分別帶有20KB、36KB或68KB可多次編程的程序存儲器。該存儲器又分為主存儲區和次存儲區。各個型號的主存儲區分別為16KB、32KB或64KB,次存儲區則統一為4KB。

      ②  可以將單片機的程序存儲器地址空間分為ROM區和FLASH區,ROM區在出廠之前就已經固化有燒寫專用程序,FLASH區作用戶程序存放區,這樣一來,即使在燒寫FLASH的同時,也不會影響對于ROM中程序的執行。MOTOROLA公司推出的MC68HC908系列單片機中采用的就是這種解決方案。

      ③  PIC16F87X系列單片機中,采用了不同的解決方案。FLASH程序存儲器并不分區,在對其進行燒寫并且電源自動切換到電荷泵供電時,CPU自動停頓而等待。在一個單元燒寫操作完畢,FLASH工作電壓自動切換到正常值時,CPU才繼續執行FLASH中的燒寫專用程序或用戶程序。

      ④  在數據存儲器RAM和程序存儲器FLASH兩種存儲器統一編址的單片機中,還可以采用的另一種方案是,在準備修改FLASH區中的用戶程序之前,先把燒寫專用程序拷貝到RAM區,然后跳轉到RAM區去執行該程序,實現對FLASH程序存儲器的燒寫操作。在燒寫完成之后再跳回到FLASH存儲器執行正常的用戶程序。微芯公司新近推出的高性能PIC18C601/801單片機采用的就是這種解決方案。MOTOROLA公司推出的MC68HC908系列單片機的某些型號,也可以采用這種解決方案。SST89C54／58(簡稱89C54／58)是美國SST公司推出的多用途51系列單片機，片內集成了20 kB／36 kB的SuperFlashE'PROM程序存儲器，分為BLOCK0(16kB／32kB)和BLOCKl(4kB)兩塊。其中，BLOCKl可以映射(Mapping)到64kB存儲空間的最高端或最低端，而且，對于程序計數器來說可以是不可見的
  • 作者：123 2009-9-9 20:47:00
  • 3樓 Re: 微芯單片機: 微芯推出 數字交錯功率因數校正參考設計
  • 八位單片機由于內部構造簡單，體積小，成本低廉，在一些較簡單的控制器中應用很廣。即便到了本世紀，在單片機應用中，仍占有相當的份額。由于八位單片機種類繁多，本文僅將常用的幾種在性能上作一個簡單的比較，供讀者在使用時作參考。
    1. 51系列
      應用最廣泛的八位單片機首推Intel的51系列，由于產品硬件結構合理，指令系統規范，加之生產歷史“悠久”，有先入為主的優勢。世界有許多著名的芯片公司都購買了51芯片的核心專利技術，并在其基礎上進行性能上的擴充，使得芯片得到進一步的完善，形成了一個龐大的體系，直到現在仍在不斷翻新，把單片機世界炒得沸沸揚揚。有人推測，51芯片可能最終形成事實上的標準MCU芯片。  51系列優點之一是它從內部的硬件到軟件有一套完整的按位操作系統，稱作位處理器，或布爾處理器。它的處理對象不是字或字節而是位。它不光能對片內某些特殊功能寄存器的某位進行處理，如傳送、置位、清零、測試等，還能進行位的邏輯運算，其功能十分完備，使用起來得心應手。雖然其他種類的單片機也具有位處理功能，但能進行位邏輯運算的實屬少見。51系列在片內RAM區間還特別開辟了一個雙重功能的地址區間，十六個字節，單元地址20H～2FH，它既可作字節處理，也可作位處理（作位處理時，合128個位，相應位地址為00H～7FH），使用極為靈活。這一功能無疑給使用者提供了極大的方便，因為一個較復雜的程序在運行過程中會遇到很多分支，因而需建立很多標志位，在運行過程中，需要對有關的標志位進行置位、清零或檢測，以確定程序的運行方向。而實施這一處理（包括前面所有的位功能），只需用一條位操作指令即可。
      例1：如對21H的第0位（相應位地址為08H）置位，只需用一條位指令，
      SETB08H
      對周圍的其他位不會產生影響。
      有的單片機并不能直接對RAM單元中的位進行操作，如AVR系列單片機中，若想對RAM中的某位置位時，必須通過狀態寄存器SREG的T位進行中轉。
      例2：如對RAM中的R0寄存器的第4位置位，則
      BSET6 ；狀態寄存器T置位
      BLD R0, 4 ；將T位復制到R0的第4位
      顯然，后者比前者要復雜。
      51系列的另一個優點是乘法和除法指令，這給編程也帶來了便利。八位除以八位的除法指令，商為八位，精度嫌不夠，用得不多。而八位乘八位的乘法指令，其積為十六位，精度還是能滿足要求的，用的較多。作乘法時，只需一條指令就行了，即 MULAB(兩個乘數分別在累加器A和寄存器B中。積的低位字節在累加器A中，高位字節在寄存器B中)。很多的八位單片機都不具備乘法功能，作乘法時還得編上一段子程序調用，十分不便。
      在51系列中，還有一條二進制-十進制調整指令 DA，能將二進制變為BCD碼，這對于十進制的計量十分方便。而在其他的單片機中，則也需調用專用的子程序才行。
      Intel公司51系列的典型產品是8051，片內有4K字節的一次性程序存儲器（OTP）。Atmel公司就將其改為電可改寫的閃速存儲器（Flash），容許改寫1000次以上，這給編程和調試帶來極大的便利，其產品AT89C51、AT89C52 ……等成為了當今最流行的八位單片機。

      51系列的I/O腳的設置和使用非常簡單，當該腳作輸入腳使用時，只須將該腳設置為高電平（復位時，各 I/O口均置高電平）。當該腳作輸出腳使時，則為高電平或低電平均可。低電平時，吸入電流可?0mA，具有一定的驅動能力；而為高電平時，輸出電流僅數十 μA甚至更小（電流實際上是由腳的上拉電流形成的），基本上沒有驅動能力。其原因是高電平時該腳也同時作輸入腳使用，而輸入腳必須具有高的輸入阻抗，因而上拉的電流必須很小才行。作輸出腳使用，欲進行高電平驅動時，得利用外電路來實現，I/O腳不通，電流經R驅動LED發光；低電平時，I/O腳導通，電流由該腳入地，LED滅（I/O腳導通時對地的電壓降小于1V，LED的域值1.5～1.8V）。
      51系列I/O腳使用簡單，但高電平時無輸出能力，可謂有利有弊。故其他系列的單片機（如PIC系列、AVR系列等）對I/O口進行了改進，增加了方向寄存器以確定輸入或輸出，但使用也變得復雜。
      一些簡裝的51產品也相應出現，如Atmel公司的AT89C1051、AT89C2051、AT89C4051等（閃速存儲器分別為1K、2K、4K等，但不能外接數據存儲器），指令系統與AT89C51完全兼容，但引腳均為20腳，不光體積小，而且價格低廉，這使得其他的公司競相仿照。
      不過，原51系列也有許多值得改進之處，如運行速度過慢等。當晶振頻率為12MHz時，機器周期達1μs，顯然適應不了現代高速運行的需要。華邦公司(Winbond)生產的產品型號為W77系列和W78系列，W78系列與AT89C系列完全兼容。 W77系列為增強型，對原有的8051的時序作了改進，每個機器周期從12個時鐘周期改為4個周期，使速度提高了三倍，同時，晶振頻率最高可達 40MHz。W77系列還增加了看門狗WatchDog、兩組UART、兩組DPTR數據指針、ISP等多種功能。
      特別是雙數據指針，能給編程帶來很大的便利。在51系列中，數據指針DPTR是片內與片外的數據存儲器打交道的主要途徑(由片外數據存儲器讀入片內累加器A或由片內累加器A 寫入片外數據存儲器)，也是程序存儲器與累加器A之間的數據傳送的必由之路。由于頻繁的數據交換，特別是數據塊的搬運和比較，數據指針非常吃緊，它需要不斷地實施現場保護與還原，不光編程變得復雜，而且運行速度也減慢。而當采用兩個數據指針時，可以各負其責，互不相擾，輕松地完成上述過程。兩個數據指針的選取取決于特殊功能寄存器AUXR1的第D0位DPS。當DPS為0時，選中數據指針DPTR0（復位時DPS也為0）；DPS為1時，選中數據指針 DPTR1。DPS位不能位尋址，故不能進行布爾操作，但由于AUXR1的D1位被強制為邏輯“0”，不可能發生由D0位向D1位進位之可能，因而可以通過對AUXR1進行增1來使D0位由0變為1或由1變為0，從而達到雙數據指針的快速切換的目的，如：
      例3：
      MOVAUXR1,#0 ; DPS為0，DPTR0有效
      ……
      INC AUXR1 ; DPS為1，DPTR1有效
      ……
      INC AUXR1 ; DPS為0，DPTR0有效
      ……
      ISP功能能實現在系統可編程，可以省去通用的編程器，單片機在用戶板上即可下載和燒錄用戶程序，而無需將單片機從生產好的產品上取下。未定型的程序還可以邊生產邊完善，加快了產品的開發速度，減少了新產品因軟件缺陷帶來的風險。由于可以將程序下載并觀看運行結果，故也可以不用仿真器。
      單片機的提速運行、雙數據指針及ISP功能并非是W77系列所特有的，一些新的型號的51系列產品大都有該功能，如Philips的51LPC系列、AT89系列中的某些型號、STC89C系列等等。有的單片機還附有A/D、D/A轉換、片內EEPROM數據存儲器、PWM輸出、I2C總線、上電復位檢測、欠壓復位檢測等等，這些新系列的單片機，它們都兼容8051的指令系統。增強功能的實現，大都是由片內新增的特殊功能寄存器來進行設置，這些寄存器被安排在片內特殊功能寄存器區間（80～FFH）的預留地址上。
      比較有代表性的產品還有STC89C51RC、C8051F331/330等等。可以這么說，新的51產品幾乎可以涵蓋所有新的功能。由于新型號的芯片種類太多，此處不可能一一列舉，讀者可根據使用的需求查閱相關的資料.
    2．PIC系列
      PIC單片機系列是美國微芯公司（Microship）的產品，是當前市場份額增長最快的單片機之一。CPU采用RISC結構，分別有33、35、58條指令（視單片機的級別而定），屬精簡指令集。而51系列有111條指令，AVR單片機有118 條指令，都比前者復雜。采用Harvard雙總線結構，運行速度快(指令周期約160～200ns)，它能使程序存儲器的訪問和數據存儲器的訪問并行處理，這種指令流水線結構，在一個周期內完成兩部分工作，一是執行指令，二是從程序存儲器取出下一條指令，這樣總的看來每條指令只需一個周期（個別除外），這也是高效率運行的原因之一。此外，它還具有低工作電壓、低功耗、驅動能力強等特點。PIC系列單片機共分三個級別，即基本級、中級、高級。其中又以中級的PIC16F873（A）、PIC16F877 (A) 用的最多，本文以這兩種單片機為例進行說明。這兩種芯片除了引出腳不同外（PIC16F873（A）為28腳的PDIP或SOIC封裝；PIC16F877（A）為40腳的PDIP或44腳的PLCC/QFP封裝），其他的差別并不
  • 作者：dsfa 2009-9-9 18:19:00
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