8051单片机未来的高端发展方向

日期:2012-10-12 10:13:43   浏览次数:3240   

从1971年英特公司推出第一款51单片机芯片以来,以MCU为主的为控制芯片经历了从8位、16位、32位等的发展。虽然有DSP芯片、CPLD、ARM等构架的芯片在抢占微控制器芯片市场,但是作为MCU的主力军51单片机却一直长盛不衰,C8051单片机也是经过了不断的技术改进和更新。当年英特将该内核技术授权给众多的单片机厂商,如NXP、ATMEL 、SST、包括台湾的新塘和新茂单片机都是采用的51内核,国内的STC也是通过和MEGWIN合作后用其技术生产的51单片机。

 其中Silicon Labs的C8051单片机目前在MCU市场上具有绝对的优势,其中8位MCU尤其以8051一直长盛不衰,应用范围之广可谓空前。直至ARM内核MCU的搅局使市场格局开始发生变革。即使这样8位MCU的低成本低功耗特性仍然受到众多小家电、马达控制、光通信、传感器接口等消费及工业应用市场的青睐。

 

但在目前电子产品功能不端更新、需要快速量产上市,同时又要功耗不断降低、成本不断下降的形势下,MCU的功能、可靠性以及成本也经受着巨大的考验。客户正承受着必须迅速设计出更多功能、更低功耗和更低成本产品的压力,”Silicon Labs亚太区MCU业务高级市场经理Alan Pang表示,“因此针对这些需求,我们对之前大获成功的C8051F330/6系列进行了功能优化和升级,推出了一系列高性能的集成了温度传感器的8位微控制器。该系列产品可在扩展级温度范围内提供最高精度等级,且不需要进行校准。”


Alan表示,该公司新的C8051F39x/7x MCU产品内部就集成了多个功能模块,不再需要温度传感器、晶振、差分ADC、参考电压和DAC等外围器件,可进一步减少客户的BoM成本以及PCB封装面积,非常适合于对空间要求非常严格的应用,如光学收发器模块,传感器接口,无刷直流电机控制如吸尘器、烘干机、电风扇、胰岛素泵等。


C8051F39x/7x系列基于专利技术的流水线架构8051内核,是其它同类产品CPU性能的2.5倍(高达50 MIPS),带有四个中断优先级,可处理复杂逻辑,能够进行实时控制和中断处理,具备更快的外设和PWM速度,因此在电机控制应用中可实现更大范围的马达速度以及更高的效率。在动态模式下功耗为极低的160μA/MHz,延长了电池寿命并降低自热,对于便携式应用都是极其重要的特性。


Alan补充说,与此前的C8051F330/6相比,C8051F39x/7x系列的CPU速度从25 MIPS增加到50 MIPS,在工作模式下的功耗降低了50%,改善了ADC的直流偏移和差分模式同时将速度提升至500ksps,增加了I2C硬件应答,此外还增加了DAC和两个中断优先级、I2C串行端口以及256字节RAM。因此开发人员可获得更高集成度解决方案(片上振荡器、比较器、Vref、DAC等)、更快速的CPU可进行实时控制和中断处理、更低的功耗,并且可继续使用现有经验证的8051软件,现有的C8051F33x用户如果需要开发高性能的产品,可以很轻易地进行延续的开发和产品升级。


可以看出,虽然现在MCU市场上16位、32位的产品逐渐占据半壁江山,但是8051由于其成熟的技术、极低的成本优势、完整的生态系统,通过增加更多高性能模拟外设的集成,再辅以功耗和性能优化,8051单片机逐步向SoC靠拢,其应用还将继续展现新的光彩。