一般來講可以將單片機的歷史發展分為四個階段:第一代是二十世紀七十年代後期四位邏輯控制器件發展到八位,使用NMOS工藝(速度低、功耗大、集成度低),代表產品有摩託羅拉的MC6800、英特爾的8048和Zilog的Z80;第二代是二十世紀八十年代末採用CMOS工藝,代表產品有摩託羅拉的MC146805和英特爾 的8051;第三代是二十世紀九十年代初,單片機由可擴展總線型向純單片型發展,通過內置存儲器使外圍電路更加簡潔,單片機的擴展方式從並行總線型發展出各種串行總線,其外部表現形式與個人計算機差別越來越大,單片機的功耗越來越低其工作電壓已降至3.3V,低功耗代表產品有德州儀器的MSP430;第四代是使用快閃記憶體技術的單片機,代表產品有微芯科技的PIC16F877和愛特梅爾的AT89C52。隨後ATMEL(愛特梅爾)的AVR以Arduino Uno開源開發板為基礎,迅速發展起來,並風靡全球整個電子設計界。我們今天看到Arduino的開源硬體微控制器基本上都是基於AVR系列開發的,在開源硬體領域裡AVR有著深遠的影響。
在MCU(單片機又稱單片微控制器)盛行的時代如果說你不知道ST(意法半導體)那很正常,因為她的單片機遠沒有INTEL(英特爾) MCS-51系列擁有悠久的歷史而且經典不衰;遠沒有NXP(恩智浦原飛利浦)將MCS-51從單片微型計算機迅速發展到微控制器的歷史貢獻;遠沒有RENESAS(瑞薩電子)在行業市場上雄霸那麼大的銷量;遠沒有ATMEL(愛特梅爾)的AVR那麼美名遠播,赤手可熱紅遍大江南北;遠沒有FSL(飛思卡爾)的單片機具有那麼高可靠性的抗幹擾能力;遠沒有TI(德州儀器)那樣擁有16位超低功耗具有精簡指令集;遠沒有SILABS(芯科)的單片機那樣集成高性能模擬混合信號;遠沒有HOLTEK(合泰)等臺系單片機那樣擁有超低價格;更沒有STC(宏晶科技)的1T單片機那樣便捷的下載;再加上MICROCHIP(微芯)、ADI(亞德諾)、ZILOG(智陸)、INFINEON(英飛凌)、CYPRESS(賽普拉斯)、SAMSUNG(三星)、TOSHIBA(東芝)、NUVOTON(新唐)等諸多海內外品牌加入的混戰爭奪,也許即便是再優秀的公司也不可能引領一次變革的潮流,把自己推上時代的風口浪尖。但在現在ARM盛行的時代如果說你還不知道ST(意法半導體)的話,那足以說明你仍舊停留在單片機年代不思進取。古有項羽被堅執銳身經七十餘戰,驍勇善戰,如今環視半導體嵌入式微控制器行業ST(意法半導體)可謂是被堅執銳,如果非要說是MCU盛行時期成就了NXP(恩智浦原飛利浦)的話,那麼在ARM盛行的現在無疑是首先成就了ST(意法半導體)。
STM32市場最低價是0.32$美金,這在以前是不可想像的,在通用市場領域,32位機大有取代8位機的趨勢,那是不是8位控制器就沒有市場了呢?在智慧卡安全、小家電、消費類產品等細分市場中8位微控制器的用量依然很大。英特爾1981年生產的一款8位微控制器。其後一些設計公司在8051內核的基礎上,開發出來一些新的產品。8051經歷了一波又一波的發展、功能越來越多、性能越來越高。8051非但沒有被淘汰,反而在一些新的細分市場中佔有了自己的位置。不斷地推陳出新是8051單片機生命力所在,8051單片機在中國也是受眾最多的MCU。為此我們整理了8/16位微控制器市場知名的通用品牌如下:
而在32位微控制器市場上,如今的ST(意法半導體)的STM32,就如同8位微控制器時期ATMEL(愛特梅爾)的AVR一樣,鋒芒畢露致使其他跟進廠商暗無光澤,其實從Luminary開始,到現在差不多有100多家公司授權使用了ARM Cortex-M產品。為此我們整理了32位微控制器市場知名的通用品牌如下:
從上面整理的兩個圖片中來看:在國內應用的8位微控制器市場上,目前高端客戶常用的品牌基本上只剩下了MICROCHIP(微芯),SILICON LABS(芯科),ST(意法半導體),NXP(恩智浦),TI(德州儀器),RENESAS(瑞薩)等幾個品牌,而中低端市場大部分被臺灣和大陸的品牌佔據,其中大陸品牌以消費類電子等低端產品為主攻方向,轉碼替代了不少臺灣以及國外品牌,大有迅速崛起之勢,如果以後有低端的項目,建議選用趨勢方面的大陸品牌。在32位微控制器市場上,Cortex內核ARM的出現,改變了MCU的市場格局,伴隨著日韓和臺灣品牌的褪去,大陸品牌也呈現出一派繁榮景象,特別是像HISILICON(海思),ALLWINNER(全志),ACTIONS(炬芯),ROCKCHIP(瑞芯微)等在高端典型行業的應用,以及像北京的兆易創新,深圳的貝萊特,上海的靈動微等專業ARM替代的野蠻生長,讓後續的市場充滿了太多的未知,不過已知的江湖可以映射未知的世界。
最便宜的8位OTP單片機
SINOMCU(晟矽):MC30P6040
網址:http://www.sinomcu.com
簡介:晟矽微電子專注於研發高抗幹擾、高可靠性的通用型及專用型的8位和32位微控制器產品,廣泛應用於各種小家電、消費類電子、遙控器、滑鼠、鋰電池、數碼產品、汽車電子、醫療儀器及計量、玩具、工業控制、智能家居及安防等領域。
最小封裝SOT-23的8位單片機
MICROCHIP(微芯):PIC10F200
網址:www.microchip.com
簡介:微芯科技是全球領先的單片機和模擬半導體供應商,Microchip(微芯)單片機是市場份額增長最塊的單片機。它的主要產品是16C系列8位單片機,CPU採用RISC結構,僅33條指令,運行速度快,且 以低價位著稱,一般單片機價格都在一美元以下。Microchip單片機沒有掩膜產品,全都是OTP器件(近年已推出FLASH型單片機)。 Microchip強調節約成本的最優化設計,使用量大、檔次低、價格敏感的產品。MICROCHIP公司的PIC單片機產品,其突出的特點是體積小,功耗低,精簡指令集,抗幹擾性好,可靠性高,有較強的模擬接口,代碼保密性好,大部分晶片有其兼容的FLASH程序存儲器的晶片。
最便宜的8位FLASH單片機
ST(意法半導體):STM8S003
網址:www.st.com
簡介:ST旗下MCU從低階8元位到高階32元位都有,低階8位元MCU更採模組化,提供無線等應用。 8位元的STM8微控制器和32位元的STM32 ARM CortexM微控制器提供強大的功能,如LCD控制器、馬達控制定時器、電源重置、實時時鐘、記憶體保護單元、雙看門狗、防篡改保護、嵌入式EEPROM、快速低功耗類比數位轉換器、DMA矩陣和針對電池供電應用最佳化的功耗模式。
最低功耗的8位單片機
SILICON LABS(芯科):C8051F90x/1x
網址:www.silabs.com
簡介:可在0.9-3.6V的電壓下工作,活動模式消耗僅為160µA/MHz,全記憶保持的睡眠模式功率僅為10nA。芯科從應用於IoT的MCU、無線SoC和傳感器,到應用於網際網路基礎設施和工業自動化的先進定時和電源管理晶片,Silicon Labs的解決方案在性能、節能、連接性和結構簡單化方面為客戶提供了顯著優勢。堅守打造「更加暢聯無阻的世界」的堅定承諾,通過晶片、軟體和解決方案來構建使我們的生活更加健康、安全和智能的終端產品。
網址:http://cn.renesas.com
簡介:NEC電子和瑞薩科技於2010年4月1日通過合併誕生了「瑞薩電子」,現為全球第一的微控制器供應商,也是SoC系統晶片與各式類比及電源裝置等先進半導體解決方案的領導品牌之一。8位單片機主要有78K0、740系列和QzRom系列。NEC單片機自成體系,以8位單片機78K系列產量最高,也有16位、32位單片機。16位以上單片機採用內部倍頻技術,以降低外時鐘頻率。有的單片機採用內置作業系統。瑞薩電子將著重關注於包括MCU(微控制器)、SoC解決方案、模擬與電源器件在內的三大專業技術領域。
網址:http://www.nxp.com
簡介:原摩託羅拉半導體部,專注於嵌入式處理解決方案,面向汽車、網絡、工業電子市場,提供的技術包括微處理器、微控制器、傳感器、模擬集成電路和連接。品種全、選擇餘地大、新產品多是飛思卡爾的最大特點,在8位機方面有68HC05和生級產品68HC08,68HC05有30多個系列,200多個品種,產量已超過20億片。8位增強型單片機68HC11也有30多個品種,年產量在1億片以上。生級產品有68HC12。16位機68HC16也有十多個品種。32位單片機的683XX系列也有幾十個品種。近年來,以PowerPC、 Coldfire、M.CORE等為CPU,將DSP未為輔助模塊集成的單片機也紛紛推出,目前仍是汽車電子單片機的首選品牌。
網址:http://www.nuvoton.com
簡介:新唐科技成立於2008年,同年7月受讓分割華邦電子邏輯IC事業單位正式展開營運,並於2010年在臺灣證券交易所正式上市掛牌。新唐科技專注於開發模擬/混合訊號,微控制器及計算機雲端相關應用IC產品,相關產品在工業電子、消費電子及計算機市場皆具領先地位;此外新唐科技擁有一座可提供客制化模擬、電源管理及微控制器產品製程之晶圓廠,除負責生產自有IC產品外,另提供部份產能作為晶圓代工服務。
網址:http://www.ti.com.cn
簡介:德州儀器(TI)是全球領先的模擬及數字半導體IC設計製造公司。除了提供模擬技術、數位訊號處理(DSP)以外,TI在單片機領域也涉入較深,推出一系列的32位單片機,其中Piccolo系列微處理器最具代表性,具體型號如C2000和F28x系列,以及MSP430系列。
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在需要選擇的時候,選擇大於努力,而適合自己的選擇,往往是通過優選而得。能夠縱觀全局市場,把握應用趨勢的選擇,結合實際應用細節,就是適合自己的選擇。
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