多年来,8 位 MCU 不断发展和保持竞争力的原因是它们能够为用户带来价值。这是通过在多个领域不断创新实现的,特别是内存、功耗、封装和独立于内核的外设 (CIP)。
应广PFS123系列芯片的概述 应广PFS123系列芯片是一种高性能、低成本的8位单片机,广泛应用于各种嵌入式控制系统和智能设备中。该芯片采用CMOS工艺,集成了丰富的外设和功能,具有高速度、低功耗、易开发等优点。
PFS123系列芯片采用16位指令系统,具有高速运算能力和数据处理能力,能够满足各种复杂控制需求。
同时,该芯片内置了多种存储器,包括RAM、Flash、EEPROM等,方便用户进行数据存储和程序下载。 此外,PFS123系列芯片还集成了多种外设,包括定时器、计数器、PWM、UART、SPI、I2C等,可以满足各种不同的应用需求。同时,该芯片还支持多种开发工具和编程语言,方便用户进行开发和调试。
微控制器 (MCU) 的历史可以追溯到 20 世纪 70 年代,在控制各种汽车、消费和工业产品方面发挥着重要作用。如今,MCU 应用已扩展到包括便携式、无线和可穿戴物联网 (IoT) 产品。除了物联网之外,医疗保健行业也随着 8 位 MCU 在各种应用中的采用而实现了巨大增长。
带有 8 位 MCU 的嵌入式电子设备需要在规模经济方面具有竞争力的设备(每个应用有数十万甚至数百万个设备)。例如,在汽车应用中,8 位 MCU 控制许多子系统,例如电动座椅和车窗、智能门把手,甚至轮胎压力传感器。这意味着几美分的价格差异相当大。应用成本的另一个方面是数百万台设备的维护成本,这在设计阶段经常被忽视。通过简化代码和硬件,无需软件冗余,可以提高可靠性和设备耐久性。
多年来,8 位 MCU 不断发展和保持竞争力的原因是它们能够为用户带来价值。这是通过在多个领域不断创新实现的,特别是内存、功耗、封装和独立于内核的外设 (CIP)。
8 位 MCU 的重大改进
随着当今对物联网的关注度不断提高,整个城市都在使用智能设备进行升级,大规模实施智能的能力对许多行业来说变得至关重要。这些升级包括智能路灯和每个停车位的停车检测器,而不仅仅是入口处的柜台。微控制器的某些功能对于创建支持物联网的环境是必需的。这可以归结为三个特定功能:数据收集、数据处理以及随后将数据传输到其他连接设备的能力。
在许多情况下,数据收集、处理和传输可以由带有片上模数转换器 (ADC) 的 8 位 MCU 完成,而设备核心将保持低功耗模式。例如,智能停车场、联网路灯、自动化城市园艺和植物监测中的传感器/指示器都采用这种方法。当系统昼夜运行时,每毫瓦功率乘以数千倍实际上可以累积。
小型设备的优势和价值不仅在于其降低的功耗,还在于其较小的外形尺寸,这使它们成为空间受限、便携式电池供电的物联网产品的理想选择。
最新一代微控制器的开发正是考虑到这一价值。这些微控制器使用一种新工艺,可以以低成本实现更大的内存,在为应用提供所需功能的同时,还考虑到用户的成本。
内存
几年前的微控制器与今天市场上的设备有很大不同。这些微控制器在当时是革命性的,改变了嵌入式电路的应用范围。如今由于闪存的飞速发展,编程使得微控制器几乎可以应用于所有领域。
随着应用程序变得越来越复杂,新程序需要更多的空间/内存。因此,新一代 MCU 将在必要时提供更大的内存,以满足对代码空间日益增长的需求。
嵌入式闪存经过严格的汽车测试,可持续使用数年,满足要求,并且具有极强的抗擦除性。这些功能为 8 位微控制器的价值主张增加了新的维度。如今,8 位微控制器的内存大小范围从低至 384 位到高达 128 KB 甚至更高,以满足日益增长的应用程序需求。
功耗
由于许多 8 位 MCU 都用于电池供电类应用,因此发生的一个重大变化是对最低功耗的追求。
例如应广科技单片机(MCU)型号:PMS271,包括专为电池供电产品设计的系统监控电路。这意味着这些微控制器可以提供业界最低的“运行”和“休眠”模式电流,而超低功耗应用则有 90-99% 的时间处于“运行”和“休眠”模式。诸如“外设模块禁用”之类的电路可将外设从电源轨和时钟树中完全移除,以实现零功率泄漏。。
休眠电流低于 20 nA
欠压复位电流低至 45 nA
看门狗定时器电流低至 220 nA
实时时钟/日历电流低至 470 nA
运行电流低至 50 μA/MHz
完全模拟和自写能力低至 1.8 V
系统特性
1. 1KW OTP 程序储存器
2. 64 Bytes 数据储存器
3. 1 个16位定时器
4. 快速唤醒功能
5. 16 个IO 引脚,每个引脚都具有10mA 电流驱动能力
6. 每个IO 引脚都可设定唤醒功能
7. 内置Band-gap 硬件模块输出 1.20V 参考电压
8. 内置高频 RC 振荡器(IHRC)
9. 8通道8位ADC, 其中一通道为内部Band-Gap 硬件模块输出1.20V电压
10. 内置 1/2 VDD LCD 偏置电压生成器,供液晶屏幕使用
11. 操作电压范围: 2.2V ~ 5.5V
12. 时钟源:外部晶体震荡器,内部高频震荡器,内部低频震荡器
13. 8 段LVR 复位设定: 4.1V, 3.6V, 3.1V, 2.8V, 2.5V, 2.2V, 2.0V, 1.8V 10
14. 2 个外部中断引脚
CPU 特性
1. 工作模式:2个FPPATM平行工作模式或传统式单片机工作模式
2. 提供101 个有效指令
3. 1T(单周期)指令
4. 可程序设定的堆栈指针和堆栈深度
5. 数据存取支持直接和间接寻址模式,用数据存储器即可当作间接寻址模式的数据指针(index pointer)
6. IO 地址以及储存地址空间互相独立