图片一:快包2016年八月发包大数据排行
虽然目前的单片机市场火爆,单片机的型号种类繁多,不过,产品开发过程雇主依然选择具有品牌影响力以及高性能的单片机作为产品的核心芯片。在快包大数据中,以下STM32、51、TMS、PIC、MSP430、STC六大单片机还是产品开发的主力军,其占比超过总芯片选型的94%。我爱方案网就这六款芯片的功能特性以及应用场合做出分析整理,以期助力行业项目开发中选出最适用于自身产品的芯片。
图片二:快包2016年八月单片机类发包芯片类型占比
Top1:基于ST的STM32系列
从以上饼图不难看出,在快包平台单片机选型中,STM32系列芯片以总占比36%之势独占鳌头。由ST厂商推出的STM32系列,是一款性价比超高的单片机,没有之一,功能及其强大。其简单的结构和易用的工具再配合其强大的功能,在行业中亦是赫赫有名。
功能特性:
1.内核:ARM32位Cortex-M3CPU,最高工作频率72MHz,1.25DMIPS/MHz,单周期乘法和硬件除法
2.存储器:片上集成32-512KB的Flash存储器。6-64KB的SRAM存储器
3.时钟、复位和电源管理:2.0-3.6V的电源供电和I/O接口的驱动电压。POR、PDR和可编程的电压探测器(PVD)。4-16MHz的晶振。内嵌出厂前调校的8MHz RC振荡电路。内部40 kHz的RC振荡电路。用于CPU时钟的PLL。带校准用于RTC的32kHz的晶振
4、调试模式:串行调试(SWD)和JTAG接口。最多高达112个的快速I/O端口、最多多达11个定时器、最多多达13个通信接口
STM32的ARM Cortex-M内核可以说是专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用而生,它具有一流的外设:1μs的双12位ADC,4兆位/秒的UART,18兆位/秒的SPI等。在功耗和集成度方面也有不俗的表现,虽然和MSP430的功耗比起来是稍微逊色的一些,但这并不影响工程师们对它的热捧程度,这一点从快包的数据中也可窥探一二。
明星芯片:STM32F103、STM32 L1、STM32W系列
基于STM32F103单片机程序开发任务推荐
任务名称:STM32F103单片机程序开发
任务描述:
1、根据CAN通讯协议,完成CAN传输设计;
2、根据CAN发送的命令和参数完成对步进电机、TEC制冷片PWM输出、DA输出、IO输出等驱动控制;
3、提供温度检测电路的校准、检测功能;温度为AD检测、另外还有SPI信息读取、IIC信息读取等;
4、提供板卡版本查询、状态查询、心跳监测等功能设计;
5、提供各种IO读取和IO检测的功能设计;
6、TEC驱动采用DRV8412的驱动芯片,完成PWM输出以实现对温度的PID控制;
7、3个月时间,输出程序代码、软件设计说明、测试报告文档;
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Top2:51系列单片机
在快包平台排行第二的51系列可以称得上是单片机的经典款了。最早由Intel推出,由于其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理,众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统,为以后的其它单片机的发展奠定了基础。目前,应用最广泛的是初学者们最容易上手的8位单片机。
功能特性:
1. 从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统,称作位处理器,处理对象不是字或字节而是位。不但能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理,如传送、置位、清零、测试等,还能进行位的逻辑运算,其功能十分完备,使用起来得心应手;
2. 同时在片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间,使用极为灵活,这一功能无疑给使用者提供了极大的方便;
3. 乘法和除法指令,这给编程也带来了便利。很多的八位单片机都不具备乘法功能,作乘法时还得编上一段子程序调用,十分不便。
笔者从快包平台发布的项目类型了解到,目前51单片机大在教学、普通消费电子如微波炉、智能扫地机等对芯片性能要求不高的应用场合有较大使用。
明星芯片:8051、80C51
基于51单片机的步进电机控制软件开发任务推荐
任务名称:用51单片机做一个步进电机控制软件
任务描述:
1.要求:完成上下左右正反控制和32细分两相电机,自动巡行控制;驱动IC用L6217或者L6219;
2.同时能和上位机通过RX,TX通讯完成控制(上位机我方设计);
TOP3.基于TI的TMS系列
由TI推出的8位CMOS单片机,具有多种存储模式、多种外围接口模式,适用于复杂的实时控制场合。虽然没STM32那么优秀,,但是TMS370C系列单片机提供了通过整合先进的外围功能模块及各种芯片的内存配置,具有高性价比的实时系统控制。
功能特性:
1.采用高性能硅栅CMOS EPROM和EEPROM技术
2.低工作功耗CMOS技术,宽工作温度范围
3.高性能和丰富的片上外设功能
TI的DSP芯片可以说是举世闻名,它的DSP芯片种类繁多,涵盖了通信、语音、图像、军事、仪器仪表、自动控制、医疗、家用电器等各个领域。除了拥有大量的技术文献支持,TI能够根据不同的应用要求推出独具性能优势的DSP芯片,这也是TI的芯片一直受到行业追捧的原因之一。
明星芯片:TMS370C256A、TMS320C6748
基于TI的TMS320C6748导航系统任务推荐
任务名称:基于TMS320C6748 实现陀螺+加速度的捷联惯导系统
任务描述:
1、主要设计TMS320C6748与FPGA+外围电路+数据处理电路的原理图和PCB。
2、如果对捷联惯导系统很精通,对四元素+卡尔曼滤波+捷联惯导误差模型+温度补偿很熟悉,有试验和标定的场所,愿意支付酬金十万元。
3、DSP+fpga设计师要有很好的设计经验。
TOP4.基于Microship的PIC系列
PIC单片机系列是美国微芯公司(Microship)的产品,共分三个级别,即基本级、中级、高级,是当前市场份额增长最快的单片机之一,CPU采用RISC结构,分别有33、35、58条指令,属精简指令集,同时采用Harvard双总线结构,运行速度快,它能使程序存储器的访问和数据存储器的访问并行处理,这也是PIC高效率运行的原因之一。
性能特点:
1. 具有低工作电压、低功耗、驱动能力强等特点。PIC系列单片机的I/O口是双向的,其输出电路为CMOS互补推挽输出电路。I/O脚增加了用于设置输入或输出状态的方向寄存器,从而解决了51系列I/O脚为高电平时同为输入和输出的状态。
2. 当置位1时为输入状态,且不管该脚呈高电平或低电平,对外均呈高阻状态;置位0时为输出状态,不管该脚为何种电平,均呈低阻状态,有相当的驱动能力,低电平吸入电流达25mA,高电平输出电流可达20mA。相对于51系列而言,这是一个很大的优点
3. 它可以直接驱动数码管显示且外电路简单。它的A/D为10位,能满足精度要求。具有在线调试及编程(ISP)功能。
PIC最大的特点是不搞单纯的功能堆积,而是从实际出发,重视产品的性能与价格比,靠发展多种型号来满足不同层次的应用要求。快包平台的工作人员说到,这种特性使其在汽车电气、电机控制、工业控制仪表以及通信等领域的设计中极具优势。
明星芯片:PIC16F873、PIC16F876
基于Microship的PIC16F876A软件任务推荐
任务名称:基于PIC16F876A的软件重写
任务描述:
1.控温控湿线路板的的程序重写
2.要求:控制方式和原线路板一模一样,去掉开机字符
Top5.基于TI的MSP430系列
MSP430系列单片机是德州仪器1996年开始推向市场的一种16位超低功耗的混合信号处理器,给人们留下的最大的亮点是低功耗而且速度快,汇编语言用起来很灵活,寻址方式很多,指令很少,容易上手。
功能特性:
1. 强大的处理能力,采用了精简指令集(RISC)结构,具有丰富的寻址方式、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令,这些特点保证了可编制出高效率的源程序;
2. 在运算速度方面,能在 8MHz 晶体的驱动下,实现 125ns 的指令周期;
3. 超低功耗方面,MSP430 单片机之所以有超低的功耗,是因为其在降低芯片的电源电压及灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处,时钟关断模式的最低功耗只有 0.1uA。
TI的MSP430与ST的STM32比并称业界双璧。拥有超低功耗的MSP430是仪器仪表,手持设备等对功耗具有严格要求,需要电池供电的智能仪器仪表、家用电器、金融,科研、教育,国防航空航天等领域的必备首选。
明星芯片:MSP430F系列、MSP430G2系列、MSP430L09系列
基于TI的MSP430触摸软件任务推荐
任务名称:MSP430触摸软件设计
任务描述:
1.包含Raw data(原始数据),Baseline(基值),Threshold(触发阈值),Signal(触发信号)四个按键设计;
2.可形成图形化显示;
TOP6.基于红晶的STC系列
说到STC单片机不得不提,这是以上六款单片机中唯一一款国产的单片机。STC单片机是宏晶生产的单时钟/机器周期的单片机,是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机51单片机,指令代码完全兼容传统8051,但速度快8~12倍,内部集成MAX810专用复位电路,是继51单片机后一个全新系列单片机。
功能特性:
1.下载烧录程序用串口方便好用,容易上手,拥有大量的学习资料及视频;
2.低功耗设计:空闲模式,掉电模式(可由外部中断唤醒);
3. STC单片机具有在应用编程,调试起来比较方便;带有10位AD、内部EEPROM、可在1T/机器周期下工作,速度是传统51单片机的8~12倍,价格也较便宜;
4 通道捕获/比较单元,STC12C2052AD系列为2通道,也可用来再实现4个定时器或4个外部中断,2个硬件16位定时器,兼容普通8051的定时器。
虽然,STC单片机功能虽不及STM32、TMS强大,价格也不及51和STM32便宜,但是这些并不重要,重要的是这属于国产单片机比较出色的单片机,但愿国产单片机能一路长虹!
明星芯片:STC12C2052AD、STC12C5A
基于红晶STC12C5A控制板软件开发任务推荐
任务名称:基于STC12C5A单片机的输入输出控制板软件
任务描述:
1.通过485接口发送私有协议可以读取输入(开关量和触点输入)和输出(继电器)的状态;
2.输入支持开关量和触点输入;
3.有输入时可以根据对应关系在输出端输出;
4.通过485接口发送私有协议可以更改输入对应输出的对应关系;
5.要求全面引入STC的加密功能, 使烧入的程序不能被破解。
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所谓文无第一,武无第二。从快包数据上来讲虽说是ST的STM32独领风骚,但各色单片机的存在说明其在应用上必定具备独到之处。我爱方案网整理出以上六种主流芯片特性,目的是为了帮助大家梳理清楚芯片的本质,选出合适自己产品的应用芯片。
如果你想跟随大众,选择51单片机无可厚非;如果你追求超高性价比,STM32将是你理想之选;如果你渴望超低功耗,MSP430必不会让你失望;如果你想支持国产,STC会让你明白国货可自强!