凌陽十六位單片機與51單片機的比較

摘 要：μ’nsp單片機是由凌陽公司推出的16位單片機，它常用于消費類，如辦公、學習、娛樂生活等電子產品中。它的數據處理能力較強，在功能上遠遠超過8位單片機。

關鍵詞：μ’nsp；單片機；比較

中圖分類號：TP368.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 14-0000-01

單片機已廣泛應用于軍事、工業、家用電器、消費電子、智能儀表和工業自動化流水線等領域，使產品的功能、精度和質量顯著提升，且電路簡單、故障率低、可靠性高、成本低廉。單片機種類很多，本文針對μ’nsp單片機和51單片機的特點，從不同方面做了比較。

一、單片機簡介

單片微型計算機（Single Chip Computer簡稱單片機）是微型計算機的一個重要分支，也是一種典型的嵌入式微控制（Microcontroller Unit MCU）。單片機相當于一臺PC機，但是它們的位數、速度、存儲容量等都是不可比的，但單片機更適合應用于控制場合，比如：我們熟悉的全自動洗衣機、冰箱、空調等。

二、硬件資源的比較

MCS-51系列單片機是Intel公司推出的8位單片機系列，是使用最為廣泛的單片機系列之一，并且ATMEL、西門子、飛利浦、LG等公司都有與其內核（如圖1）相兼容型號的芯片。

MCS-51系列單片機的片內結構中主要由中央處理器CPU、片內隨機存取存儲器RAM、片內程序存儲器ROM/EPROM、并行I/O接口（P0、P1、P2、P3）、串行接口、定時/計數器和中斷系統等組成。片內的RAM有128個字節，使用的時候如果不夠可以在外部擴展，片外最多可以擴展64K字節。

它的數據處理能力較強，在功能上超出8位單片機，其集成度較高，在內部集成了ICE仿真電路、FLASH程序存儲器、SRAM數據存儲器、通用I/O接口、中斷控制、定時器、CPU時鐘、D/A轉換器、A/D轉換器、直接串行輸入輸出接口、通用異步串行輸入輸出接口、低電壓監測/低電壓復位等部分。這一系列的特點主要有：較大的存儲器空間、較快的數據處理速度、片內較大的SRAM和FLASH ROM存儲器，有A/D、D/A轉換接口、支持DSP的指令，方便地實現了語音處理功能。

三、性能的比較

μ’nsp的內核比MCS-51 8位機的微處理器集成度更高，使用更靈活方便，縮短了開發周期和成本；采用RISC的SPCE061A比8位的MCS-51系列執行效率高，速度更快、較寬的工作電壓、低功耗、抗干擾的設計，使061A在電池供電的應用領域更具特色。μ’nsp家族具有以下的特點：（1）體積小，集成度高、可靠性好易于擴展。μ’nsp家族把各功能部件模塊化地集成在一個芯片里，內部采用總線結構；（2）μ’nSP?家族片內帶有高尋址能力的ROM、靜態RAM和多功能的I/O口；（3）具有較強的中斷處理功能，具有10個中斷向量，14個中斷源，適合實時應用的領域；帶有高尋址功能的ROM、靜態RAM和多功能的I/O口，μ’nsp提供具有較高運算速度的16×16位的乘法運算指令和內積運算指令，具有DSP功能；（4）功能強大，效率高的指令系統。指令系統的指令格式緊湊，執行迅速，并且其指令結構提供了對高級語言的支持。（5）μ’nSP?家族采用CMOS制造工藝，同時增加了軟件激發的弱振方式、空閑方式和掉電方式，極大地降低了其功耗。

四、功能的比較

（一）語音處理功能。SPCE061A中的語音處理功能是凌陽公司自行開發的具有音頻編碼及各種語音壓縮/解碼的一種算法，凌陽音頻壓縮算法處理的語音信號的范圍是200Hz～3.4kHz的電話話音，并將各種算法相應的程序模塊存放在語音算法模塊SACM-Lib中。在使用的時候只需調用相應的模塊就可以方便地實現語音合成、語音播放、錄音、識別等功能。而51單片機不具有語音功能。

（二）A/D轉換模塊。51單片機中沒有A/D轉換模塊，用時需要在外部接一個專門的A/D轉換器。SPCE061A內部集成了8通道10位的A/D轉換，采用逐次逼近式原理實現模/數轉換，由10位的數/模轉換器DAC0、10位數據緩存器DAR0，逐次逼近寄存器SAR、比較器COMP以及ADC控制寄存器組成。其中輸入信號有兩個通道：一個是LINE-IN通道輸入，一個是麥克風輸入。麥克風輸入為一個比較弱的信號時，會自動進行AGC的增益控制放大后進入到A/D轉換。SPCE061A的A/D轉換器的通道和位數在檢測連續變化的模擬量如溫度、壓力、流量、轉速、聲音、光亮度時非常方便。

（三）D/A轉換模塊。SPCE061A單片機內部有DAC1和DAC2兩路10位的DAC轉換器，可以形成雙通道的音頻輸出，也可以作為其它的模擬輸出信號。

（四）串行通信接口。UART模塊提供了一個全雙工異步串行通信的標準接口，凌陽的SPCE061A的波特率=（Fosc/2/）Scale，其中Fosc是系統時鐘頻率，Scale為存儲單元中的10進制的整數，所以系統時鐘頻率越高，傳輸的波特率越高。常用UART的傳輸速率在115200B/s，SPCE061A的系統時鐘頻率最高可以到40.96MHz，傳輸速率超過了常用的傳輸速率。

五、結束語

每一款單片機都有自己的特點，以μ’nsp為內核的SPCE061A不僅具有普通常用單片機的功能，而且在復雜的數字信號處理方面具有DSP功能，但又比專用的DSP芯片價格便宜，適用于信號處理、語音合成、語音識別、儀器儀表、自動控制、家用數碼設備等領域，特別適合用于數字聲音和語音識別。它的開發環境方便靈活、FLASH功能便于在線調試，開發工具在同類產品中也是非常便宜，低功耗，低電壓的設計，使得它易于學習和使用。

參考文獻：

[1]李朝青.單片機原理及接口技術[D].北京航空航天大學，2008.

[2]張毅剛.單片機原理及接口技術[M].北京：人民郵電出版社，2008.

[作者簡介]鄭曉霞（1978.05-），女，內蒙古烏蘭察布人，研究生，集寧師范學院，研究方向：單片機。