8位MCU市场方兴未艾,供应商追捧8051兼容产品

上网时间: 2005年07月04日? 作者:李明俊、孙昌旭? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:MCU? 微处理器? 微控制器?

虽然32位微控制器市场前景广阔,16位市场也有不错的表现,但传统的8位微控制器产品并没有任何功成隐退之意,相反它在更多的市场找到了发挥的空间,其需求持续增长,出货量约占到目前全球微控制器市场的一半左右,这吸引了众多的IC厂商对该市场仍旧一往情深,甚至是几年前曾暂别该市场的公司也重新返回。并且,由于他们非常看好中国的8位MCU市场,因此在中国受欢迎的8051兼容机也成为他们追捧的对象,纷纷推出兼容8051架构的新型8位微处理器,但相比从前的产品,在速度、外设和存储功能上均有大幅提升。

美国Silicon Laboratories公司副总裁Brad Fluke表示,目前电子产品对性能和体积的要求越来越高,使得传统MCU面临两大挑战。首先是速度太慢,无法适应当今大量数据处理需求,如标准8051读取一个指令需要12个时钟周期,处理速度只有2MIPS;其次是MCU在工作时周边必须配合大量其它分立器件,造成功耗和体积增加。因此半导体供应商必须在这两方面进行突破才能有机会获得电子制造商的青睐。

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图题:供应商纷纷推出8051兼
容MCU,满足市场需求

Silicon Lab于2003年收购了一家专门从事MCU产品研发的公司Cygnal,扩充了在微控制器领域的产品线,向市场推出多款高速度高集成度8051兼容微处理器。这些处理器针对过去的产品架构进行了管道化处理,使70%指令在一到两个时钟周期就能完成,同时集成更多模拟功能。例如新推出的C8051F350产品于8051CPU核之外集成了一个八通道24位模数转换器,在50MHz时钟下处理速度达到50MIPS,外形尺寸只有5×5mm。模数转换器可以提供可编程模拟数据转换速率,并带有两个传感器激励型8位数模转换器和内置的温度传感器,以及UART、SPI和SMBus串行总线接口,组成系统时可大大减少外围元器件的数量。它同时包含一个精密的内部振荡器,还可以省掉外部晶振。

该公司于今年针对高精度MCU推出一种直接传感器接口技术,可将传感器和变频器发出的未经整形补偿处理的信号直接连到F350上,无需任何前置处理,从而帮助OEM构造真正的单片式智能传感系统。据公司产品市场销售工程师May Ann Choo介绍,这项技术可用于对测量精密度、处理速度和尺寸有较高要求的场合,如测试与测量系统、工业控制、科学仪器、医疗设备和电子秤等。

无独有偶,Atmel也于今年三月宣布推出基于8051内核的AT8?LP系列微控制器,同样在速度方面进行了改进。该器件读取一个指令只需一个时钟周期,在20MHz时钟频率下处理速度为20MIPS,功耗则比标准8051产品降低了85%。它特别针对低功耗、低成本和高性能应用进行了优化,适用于功率管理、大型家用电器以及电池驱动的产品中。AT8?LP系列有带2K和4K闪存两种版本,批量采购时单价分别为0.85和0.99美元。

另一家在16位和32位MCU市场领先的厂商英飞凌在离开8位市场多年后,现又凭一款8051兼容的新型8位闪存微控制器XC866重回8位市场。XC866集成8051核、片内12K 闪存(带ECC纠错码)及功能强大的外设集。此外,XC866系列产品内部集成的片内振荡器和支持3.3V或5.0V单电源供电的嵌入式电压调节器(EVR)进一步增强了产品性能并有效地节省了系统成本。

XC866除了提供片内FLASH的产品外,同时推出同系列兼容ROM 产品,为大批量生产提供了进一步节省成本的空间。其它关键特性还包括支持LIN,可灵活产生PWM的增强型比较/捕获单元(CCU6E)以及具有扩展功能的新型10位模数转换器(ADC)。XC866系列产品可适用于较宽应用领域,如工业电机控制,车身控制和变频家电驱动等。“我们内嵌的闪存采用了0.22um的工艺,可靠性高。工业控制应用需要有很长的寿命和高可靠性,这是我们的强项。”英飞凌亚太公司汽车、工业及多元化市场事业部微控制器高级总监石敬岩说道。“英飞凌非常重视8位微控制器在亚太区的应用,将针对马达、CAN、LIN、CAN/LIN网关继续推出该系列的几十种产品。”他表示。他还特别强调,英飞凌积极提供本地技术支持和开发工具支持,包括完善的中文网站,这是比其它公司优越的地方。其8位MCU的工具供应商包括南京伟福和上海航虹,方案供应商包括杭州友邦和济南捷特、英恒科技等。XC866的订价为10K单价1.2欧元,采用了绿色封装。

由于采用了24位ADC,Silicon Lab的C8051F350单价比其它两家公司要高出不少,为3.28美元,对此Choo表示:“从制造商角度而言,除了产品价格外还应该考虑备货成本和生产成本,虽然集成度高的产品价格要高一些,但因无需更多外围器件可从另外地方节省成本,同时制造也更为容易一些。”该产品也采用了环保封装,目前在国内的分销商包括益登、新华龙等。

作者:李明俊、孙昌旭

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  • MCU是什么
  • MCU是英文Micro Control Unit的简称,中文意思是微控制单元,也称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机。MCU是指随着大规模集成电路的出现及其发展,将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。

  • 什么是微控制器
  • 微控制器简称MCU,通称单片机

  • 什么是微处理器
  • 微处理器又称为CPU,是指用一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器。微处理器与传统的中央处理器相比,具有体积小、重量轻和容易模块化等优点。微处理器的基本组成部分有:寄存器堆、运算器、时序控制电路,以及数据和地址总线。微处理器能完成取指令、执行指令,以及与外界存储器和逻辑部件交换信息等操作,是微型计算机的运算控制部分。微处理器可与存储器和外围电路芯片组成微型计算机。

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