機電系07級畢業(yè)設計文獻綜述范例

1、文獻綜述計算機系統(tǒng)的發(fā)展已明顯地朝三個方向發(fā)展；這三個方向就是：巨型化，單片化，網(wǎng)絡化。以解決復雜系統(tǒng)計算和高速數(shù)據(jù)處理的仍然是巨型機在起作用，故而，巨型機在目前在朝高速及處理能力的方向努力。單片機在出現(xiàn)時，Intel公司就給其單片機取名為嵌入式微控制器（embedded microcontroller）。單片機的最明顯的優(yōu)勢，就是可以嵌入到各種儀器、設備中。這一點是巨型機和網(wǎng)絡不可能做到的。 在本文，介紹單片機的最新技術(shù)進步，包括數(shù)字單片機的工藝及技術(shù)，模糊單片機的工藝及技術(shù)，單片機的可靠性技術(shù)，以及以單片機為核心的嵌入式系統(tǒng)。一、 數(shù)字單片機的技術(shù)發(fā)展數(shù)字單片機的技術(shù)進步反映在內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功

2、率消耗、外部電壓等級以及制造工藝上。在這幾方面，較為典型地說明了數(shù)字單片機的水平。在目前，用戶對單片機的需要越來越多，但是，要求也越來越高。下面分別就這四個方面說明單片機的技術(shù)進步狀況。1.內(nèi)部結(jié)構(gòu)的進步單片機在內(nèi)部已集成了越來越多的部件，這些部件包括一般常用的電路，例如：定時器，比較器，A/D轉(zhuǎn)換器，D/A轉(zhuǎn)換器，串行通信接口，Watchdog電路，LCD控制器等。為了能在變頻控制中方便使用單片機，形成最具經(jīng)濟效益的嵌入式控制系統(tǒng)。有的單片機內(nèi)部設置了專門用于變頻控制的脈寬調(diào)制控制電路，這些單片機有Fujitsu公司的MB89850系列、MB89860系列；Motorola公司的MC68HC

3、08MR16、MR24等。在這些單片機中，脈寬調(diào)制電路有6個通道輸出，可產(chǎn)生三相脈寬調(diào)制交流電壓，并內(nèi)部含死區(qū)控制等功能。特別引人注目的是：現(xiàn)在有的單片機已采用所謂的三核（TnCore）結(jié)構(gòu)。這是一種建立在系統(tǒng)級芯片（System on a chip）概念上的結(jié)構(gòu)。這種單片機由三個核組成：一個是微控制器和DSP核，一個是數(shù)據(jù)和程序存儲器核，最后一個是外圍專用集成電路（ASIC）。這種單片機的最大特點在于把DSP和微控制器同時做在一個片上。雖然從結(jié)構(gòu)定義上講，DSP是單片機的一種類型，但其作用主要反映在高速計算和特殊處理如快速傅立葉變換等上面。把它和傳統(tǒng)單片機結(jié)合集成大大提高了單片機的功能。這是

4、目前單片機最大的進步之一。這種單片機最典型的有Infineon公司的TC10GP；Hitachi公司的SH7410，SH7612等。這些單片機都是高檔單片機，MCU都是32位的，而DSP采用16或32位結(jié)構(gòu)，工作頻率一般在60MHz以上。2.功耗、封裝及電源電壓的進步現(xiàn)在新的單片機的功耗越來越小，特別是很多單片機都設置了多種工作方式，這些工作方式包括等待，暫停，睡眠，空閑，節(jié)電等工作方式?，F(xiàn)在單片機的封裝水平已大大提高，隨著貼片工藝的出現(xiàn)，單片機也大量采用了各種合符貼片工藝的封裝方式出現(xiàn)，以大量減少體積。在這種形勢中，Microchip公司推出的8引腳的單片機特別引人注目。這是PIC12CXX

5、X系列。它含有0.52K程序存儲器，25128字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器，6個I/O端口以及一個定時器，有的還含4道A/D，完全可以滿足一些低檔系統(tǒng)的應用。擴大電源電壓范圍以及在較低電壓下仍然能工作是今天單片機發(fā)展的目標之一。目前，一般單片機都可以在3.35.5V的條件下工作。而一些廠家，則生產(chǎn)出可以在2.26V的條件下工作的單片機。這些單片機有Fujitsu公司的MB8919189195，MB89121125A，MB89130系列等，應該說該公司的F2MC-8L系列單片機絕大多數(shù)都滿足2.26V的工作電壓條件。而TI公司的MSP430X11X系列的工作電壓也是低達2.2V的。3.工藝上的進步現(xiàn)在的單片機

6、基本上采用CMOS技術(shù)，但已經(jīng)大多數(shù)采用了0.6m以上的光刻工藝，有個別的公司，如Motorola公司則已采用0.35m甚至是0.25m技術(shù)。這些技術(shù)的進步大大地提高了單片機的內(nèi)部密度和可靠性。二、單片機應用的可靠性技術(shù)發(fā)展在單片機應用中，可靠性是首要因素為了擴大單片機的應用范圍和領域，提高單片機自身的可靠性是一種有效方法。近年來，單片機的生產(chǎn)廠家在單片機設計上采用了各種提高可靠性的新技術(shù)，這些新技術(shù)表現(xiàn)在如下幾點： 1、 EFT（Ellectrical Fast Transient）技術(shù)。2、 低噪聲布線技術(shù)及驅(qū)動技術(shù)。在傳統(tǒng)的單片機中，電源及地線是在集成電路外殼的對稱引腳上，一般是在左上、

7、右下或右上、左下的兩對對稱點上。這樣，就使電源噪聲穿過整塊芯片，對單片機的內(nèi)部電路造成干擾?，F(xiàn)在，很多單片機都把地和電源引腳安排在兩條相鄰的引腳上。這樣，不僅降低了穿過整個芯片的電流，另外還在印制電路板上容易布置去耦電容，從而降低系統(tǒng)的噪聲。采用低頻時鐘高頻外時鐘是噪聲源之一，不僅能對單片機應用系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，還會對外界電路產(chǎn)生干擾，令電磁兼容性不能滿足要求。對于要求可靠性較高的系統(tǒng)，低頻外時鐘有利于降低系統(tǒng)的噪聲。在一些單片機中采用內(nèi)部瑣相環(huán)技術(shù)，則在外部時鐘較低時，也能產(chǎn)生較高的內(nèi)部總線速度，從而保證了速度又降低了噪聲。Motorola公司的MC68HC08系列及其16/32位單片機就采用了這種技術(shù)以提高可靠性。三、單片機發(fā)展趨勢1、可靠性及應用越來越水平高和互聯(lián)網(wǎng)連接已是一種明顯的走向。 2、所集成的部件越來越多；NS（美國國家半導體）公司的單片機已把語音、圖象部件也集成到單片機中，也就是說，單片機的意義只是在于單片集成電路，而不在于其功能了；如果從功能上講它可以講是