多年來,8 位 MCU 不斷發展和保持競爭力的原因是它們能夠為用戶帶來價值。這是通過在多個領域不斷創新實現的,特別是內存、功耗、封裝和獨立于內核的外設 (CIP)。
應廣PFS123系列芯片的概述 應廣PFS123系列芯片是一種高性能、低成本的8位單片機,廣泛應用于各種嵌入式控制系統和智能設備中。該芯片采用CMOS工藝,集成了豐富的外設和功能,具有高速度、低功耗、易開發等優點。
PFS123系列芯片采用16位指令系統,具有高速運算能力和數據處理能力,能夠滿足各種復雜控制需求。
同時,該芯片內置了多種存儲器,包括RAM、Flash、EEPROM等,方便用戶進行數據存儲和程序下載。 此外,PFS123系列芯片還集成了多種外設,包括定時器、計數器、PWM、UART、SPI、I2C等,可以滿足各種不同的應用需求。同時,該芯片還支持多種開發工具和編程語言,方便用戶進行開發和調試。
微控制器 (MCU) 的歷史可以追溯到 20 世紀 70 年代,在控制各種汽車、消費和工業產品方面發揮著重要作用。如今,MCU 應用已擴展到包括便攜式、無線和可穿戴物聯網 (IoT) 產品。除了物聯網之外,醫療保健行業也隨著 8 位 MCU 在各種應用中的采用而實現了巨大增長。
帶有 8 位 MCU 的嵌入式電子設備需要在規模經濟方面具有競爭力的設備(每個應用有數十萬甚至數百萬個設備)。例如,在汽車應用中,8 位 MCU 控制許多子系統,例如電動座椅和車窗、智能門把手,甚至輪胎壓力傳感器。這意味著幾美分的價格差異相當大。應用成本的另一個方面是數百萬臺設備的維護成本,這在設計階段經常被忽視。通過簡化代碼和硬件,無需軟件冗余,可以提高可靠性和設備耐久性。
多年來,8 位 MCU 不斷發展和保持競爭力的原因是它們能夠為用戶帶來價值。這是通過在多個領域不斷創新實現的,特別是內存、功耗、封裝和獨立于內核的外設 (CIP)。
8 位 MCU 的重大改進
隨著當今對物聯網的關注度不斷提高,整個城市都在使用智能設備進行升級,大規模實施智能的能力對許多行業來說變得至關重要。這些升級包括智能路燈和每個停車位的停車檢測器,而不僅僅是入口處的柜臺。微控制器的某些功能對于創建支持物聯網的環境是必需的。這可以歸結為三個特定功能:數據收集、數據處理以及隨后將數據傳輸到其他連接設備的能力。
在許多情況下,數據收集、處理和傳輸可以由帶有片上模數轉換器 (ADC) 的 8 位 MCU 完成,而設備核心將保持低功耗模式。例如,智能停車場、聯網路燈、自動化城市園藝和植物監測中的傳感器/指示器都采用這種方法。當系統晝夜運行時,每毫瓦功率乘以數千倍實際上可以累積。
小型設備的優勢和價值不僅在于其降低的功耗,還在于其較小的外形尺寸,這使它們成為空間受限、便攜式電池供電的物聯網產品的理想選擇。
最新一代微控制器的開發正是考慮到這一價值。這些微控制器使用一種新工藝,可以以低成本實現更大的內存,在為應用提供所需功能的同時,還考慮到用戶的成本。
內存
幾年前的微控制器與今天市場上的設備有很大不同。這些微控制器在當時是革命性的,改變了嵌入式電路的應用范圍。如今由于閃存的飛速發展,編程使得微控制器幾乎可以應用于所有領域。
隨著應用程序變得越來越復雜,新程序需要更多的空間/內存。因此,新一代 MCU 將在必要時提供更大的內存,以滿足對代碼空間日益增長的需求。
嵌入式閃存經過嚴格的汽車測試,可持續使用數年,滿足要求,并且具有極強的抗擦除性。這些功能為 8 位微控制器的價值主張增加了新的維度。如今,8 位微控制器的內存大小范圍從低至 384 位到高達 128 KB 甚至更高,以滿足日益增長的應用程序需求。
功耗
由于許多 8 位 MCU 都用于電池供電類應用,因此發生的一個重大變化是對最低功耗的追求。
例如應廣科技單片機(MCU)型號:PMS271,包括專為電池供電產品設計的系統監控電路。這意味著這些微控制器可以提供業界最低的“運行”和“休眠”模式電流,而超低功耗應用則有 90-99% 的時間處于“運行”和“休眠”模式。諸如“外設模塊禁用”之類的電路可將外設從電源軌和時鐘樹中完全移除,以實現零功率泄漏。。
休眠電流低于 20 nA
欠壓復位電流低至 45 nA
看門狗定時器電流低至 220 nA
實時時鐘/日歷電流低至 470 nA
運行電流低至 50 μA/MHz
完全模擬和自寫能力低至 1.8 V
系統特性
1. 1KW OTP 程序儲存器
2. 64 Bytes 數據儲存器
3. 1 個16位定時器
4. 快速喚醒功能
5. 16 個IO 引腳,每個引腳都具有10mA 電流驅動能力
6. 每個IO 引腳都可設定喚醒功能
7. 內置Band-gap 硬件模塊輸出 1.20V 參考電壓
8. 內置高頻 RC 振蕩器(IHRC)
9. 8通道8位ADC, 其中一通道為內部Band-Gap 硬件模塊輸出1.20V電壓
10. 內置 1/2 VDD LCD 偏置電壓生成器,供液晶屏幕使用
11. 操作電壓范圍: 2.2V ~ 5.5V
12. 時鐘源:外部晶體震蕩器,內部高頻震蕩器,內部低頻震蕩器
13. 8 段LVR 復位設定: 4.1V, 3.6V, 3.1V, 2.8V, 2.5V, 2.2V, 2.0V, 1.8V 10
14. 2 個外部中斷引腳
CPU 特性
1. 工作模式:2個FPPATM平行工作模式或傳統式單片機工作模式
2. 提供101 個有效指令
3. 1T(單周期)指令
4. 可程序設定的堆棧指針和堆棧深度
5. 數據存取支持直接和間接尋址模式,用數據存儲器即可當作間接尋址模式的數據指針(index pointer)
6. IO 地址以及儲存地址空間互相獨立