使用8位单片机MCU 的物联网(IoT)控制应用,应广单片机在物联网设备中得到广泛应用例如在智能家居中可以实现家庭环境智能化控制和管理

整理编辑:逐高电子技术开发部 / 日期:2024-8-1

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

应广单片机技术资料

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