单片机控制技术发展趋势

目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，今后单片机的发展趋势将进一步向CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。

1.CMOS化

CMOS电路的特点是低功耗、高密度、低速度、低价格，单片机芯片多数采用CMOS（金属栅氧化物）半导体工艺生产。采用双极性半导体工艺的TTL电路速度快，但功耗和芯片面积较大。随着技术和工艺水平的提高，又出现了HMOS（高密度、高速度MOS）、CHMOS工艺。CHMOS是CMOS和HMOS工艺的结合。因而，在单片机领域CMOS正在逐渐取代TTL电路。

2.低功耗化

单片机的功耗已从毫安级降到微安级以下，使用电压在3～6V之间，完全适应电池工作。低功耗化的效应不仅功耗低，而且带来了产品的高可靠性、高抗干扰能力以及产品的便携化。

3.低电压化

几乎所有的单片机都有WAIT、STOP等省电运行方式。允许使用的电压范围越来越宽，一般在3～6V范围内工作。低电压供电的单片机电源下限已达1～2V。目前0.8V供电的单片机已经问世。

4.低噪声与高可靠性

为提高单片机的抗电磁干扰能力，使产品能适应恶劣的工作环境，满足电磁兼容性方面更高标准的要求，各单片机厂家在单片机内部电路中都采取了新的技术措施。

5.大容量化(www.xing528.com)

以往单片机内的ROM为1～4KB，RAM为64～128B。但在需要复杂控制的场合，该存储容量是不够的，必须进行外部扩充。为了适应这种领域的要求，须运用新的工艺，使片内存储器大容量化。目前，单片机内ROM最大可达64KB，RAM最大可达2KB。

6.高性能化

主要是指进一步改进CPU的性能，加快指令运算的速度和提高系统控制的可靠性。采用精简指令集（RISC）结构和流水线，可以大幅度提高运行速度。现指令速度最高已达100MIPS（Million Instruction Per Seconds，即兆指每秒），并加强了位处理功能、中断定时控制功能。这类单片机的运算速度比标准的单片机高出10倍以上。

7.小容量、低价格化

与上述相反，以4位、8位机为中心的小容量、低价格化也是发展方向之一。这类单片机的用途是把以往用数字逻辑集成电路的控制电路单片机化，可广泛用于家电产品。

8.外围电路内装化

这也是单片机发展的主要方向。随着集成度的不断提高，有可能把众多的各种外围功能器件集成在片内。除了一般必须具有的CPU、ROM、RAM、定时器／计数器等以外，片内集成的部件还有模／数转换器、数／模转换器、DMA控制器、声音发生器、监视定时器、液晶显示驱动器、彩色电视机和录像机用的锁相电路等。

9.串行扩展技术

在很长一段时间内，通用型单片机通过三总线结构扩展外围器件成为单片机应用的主流结构。随着低价位OTP（One Time Programmable）及各种类型片内程序存储器的发展，加之外围电路接口不断进入片内，推动了单片机“单片”应用结构的发展。特别是I2C、SPI等串行总线的引入，可以使单片机的引脚设计更少，单片机系统结构更加简化及规范化。