单片机的分类详细介绍

目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，将会进一步实现低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等要求。由于单片机的体积、结构和功能特点，在实际应用中可以完全融入应用系统中，故而也称为嵌入式微控制器。根据目前发展情况，从不同角度对单片机进行分类大致可以分为通用型/专用型、总线型/非总线型及工控型/家电型。下面一起来看看：

8051单片机

1.分类标准

1.1通用性

按通用性可分为：通用型/专用型

这是按单片机适用范围来区分的。例如，80C51是通用型单片机，它不是为某种专用途设计的;专用型单片机是针对一类产品甚至某一个产品设计生产的，例如为了满足电子体温计的要求，在片内集成ADC接口等功能的温度测量控制电路。

1.2总线结构

按总线结构可分为：总线型/非总线型

这是按单片机是否提供并行总线来区分的。总线型单片机普遍设置有并行地址总线、 数据总线、控制总线，这些引脚用以扩展并行外围器件都可通过串行口与单片机连接，另外，许多单片机已把所需要的外围器件及外设接口集成一片内，因此在许多情况下可以不要并行扩展总线，大大减省封装成本和芯片体积，这类单片机称为非总线型单片机。

1.3应用领域

按应用领域可分为：家电类，工控类，通信类，个人信息终端类等等

一般而言，工控型寻址范围大，运算能力强;用于家电的单片机多为专用型，通常是小封装、低价格，外围器件和外设接口集成度高。

32位单片机

1.4数据总线位数

按单片机数据总线位数可分为：4位、8位、16位和32位单片机

4位单片机：结构简单，价格便宜，非常适合用于控制单一的小型电子类产品，如PC机用的输入装置(鼠标、游戏杆)、电池充电器、遥控器、电子玩具、小家电等。

8位单片机：是目前品种最为丰富、应用最为广泛的单片机，目前，8位单片机主要分为51系列及和非51系列单片机。51系列单片机以其典型的结构，众多的逻辑位操作功能，以及丰富的指令系统，堪称一代“名机”。

16位单片机：16位单片机操作速度及数据吞吐能力在性能上比8位机有较大提高。目前，应用较多的有TI的MSP430系列、凌阳SPCE061A系列、Motorola的68HC16系列、Intel的MCS-96/196系列等。

32位单片机：与51单片机相比，32位单片机运行速度和功能大幅提高，随着技术的发展以及价格的下降，将会与8位单片机并驾齐驱。32位单片机主要由ARM公司研制，因此，提及32位单片机，一般均指ARM单片机。严格来说，ARM不是单片机，而是一种32位处理器内核，实际中使用的ARM芯片有很多型号，常见的ARM芯片主要有飞利浦的LPC2000系列、三星的S3C/S3F/S3P系列等。

2.主流类型

2.18051单片机

8051单片机最早由Intel公司推出，随后Intel公司将80C51内核使用权以专利互换或出让给世界许多著名IC制造厂商，如 Philips 、NEC、Atmel、AMD、Dallas、siemens、Fujutsu、OKI、华邦、LG等。在保特与80C51单片机兼容的基础上，这些公司容入了自身的优势，扩展了针对满足不同测控对象要求的外围电路，如满足模拟量输入的A/D、满足伺服驱动的PWM、满足高速输入/输出控制的HSL/HSO、满足串行扩展总线I2C、保证程序可靠运行的的WDT、引入使用方便且价廉的Flash ROM等，开发出上百种功能各异的新品种。这样80C51单片机就变成了众多芯片制造厂商支持的大家族，统称为80C51系列单片机。客观事实表明，80C51已成为8位单片机的主流，成了事实上的标准MCU芯片。

2.2AVR单片机

AVR单片机是ATMEL在90年代推出的精简指令集RISC的单片机，跟PIC类似。使用哈佛结构。是增强型RISC内载Flash的单片机，芯片上的Flash存储器附在用户的产品中，可随时编程，再编程，使用户的产品设计容易，更新换代方便。AVR单片机采用增强的RISC结构，使其具有高速处理能力，在一个时钟周期内可执行复杂的指令，每MHz可实现1MIPS的处理能力。AVR单片机工作电压为2.7~6.0V,可以实现耗电最优化。AVR的单片机广泛应用于计算机外部设备，工业实时控制，仪器仪表，通讯设备，家用电器，宇航设备等各个领域。AT91M系列是基于ARM7TDMI嵌入式处理器的ATMEL 16/32 微处理器系列中的一个新成员该处理器用高密度的16 位指令集实现了高效的32位RISC结构且功耗很低。

PIC单片机

2.3PIC单片机

MicroChip单片机的主要产品是PIC 16C系列和17C系列8位单片机。CPU采用RISC结构，分别仅有33,35,58条指令，采用Harvard双总线结构，运行速度快，低工作电压，低功耗，较大的输入输出直接驱动能力，价格低，一次性编程，小体积。适用于用量大，档次低，价格敏感的产品。在办公自动化设备，消费电子产品，电讯通信，智能仪器仪表，汽车电子，金融电子，工业控制不同领域都有广泛的应用，PIC系列单片机在世界单片机市场份额排名中逐年提高。发展非常迅速。

2.4TI公司的MSP430单片机

采用冯-诺依曼架构，通过通用存储器地址总线(MAB)与存储器数据总线(MDB)将 16 位 RISC CPU、多种外设以及高度灵活的时钟系统进行完美结合。MSP430能够为当前与未来的混合信号应用提供很好的解决方案。所有 MSP430 外设都只需最少量的软件服务。例如，模数转换器均具备自动输入通道扫描功能和硬件启动转换触发器，一些也带有 DMA 数据传输机制。这些卓越的硬件特性使我们能够集中利用 CPU 资源，实现目标应用所要求特性，而不必花费大量时间用于基本的数据处理。这意味着能以更少的软件与更低的功耗实现更低成本的系统。主要应用范围：计量设备、便携式仪表、智能传感系统。

2.5基于ARM技术的单片机

ARM(Advanced RISC Machines)是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域，比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。ARM将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商，每个厂商得到的都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。利用这种合伙关系，ARM很快成为许多全球性RISC标准的缔造者。目前，总共有30家半导体公司与ARM签订了硬件技术使用许可协议，其中包括Intel、IBM、LG半导体、NEC、SONY、三星、菲利浦和国民半导体这样的大公司。典型的产品如：CPU内核ARM7、ARM9等。

ARM单片机

本文总结了单片机的分类以及目前主流的几种类型。大家在选择的时候需要注意的是，上述分类并不是惟一的和严格的。例如，80C51类单片机既是通用型又是总线型，还可以做工控用。

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