| 作 者 廣東工業大學計算機系余永權
在本文，介紹單片機的最新技術進步，包括數字單片機的工藝及技術，模糊單片機的工藝及技術，單片機的可靠性技術，以及以單片機為核心的嵌入式系統。 數字單片機的技術發展
數字單片機的技術進步反映在內部結構、功率消耗、外部電壓等級以及製造工藝上。在這幾方面，較為典型地說明了數字單片機的水平。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進步狀況。 1、內部結構的進步
單片機在內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轉換器，D/A轉換器，串列通信介面，Watchdog電路，LCD控制器等。
有的單片機為了構成控制網路或形成局部網，內部含有局部網路控制模塊CAN。例如，Infineon公司的C505C，C515C，C167CR，C167CS-32FM，81C90；Motorola公司的68HC08AZ系列等。特別是在單片機C167CS-32FM中，內部還含有2個CAN。因此，這類單片機十分容易構成網路。特別是在控制，系統較為複雜時，構成一個控制網路十分有用。
為了能在變頻控制中方便使用單片機，形成最具經濟效益的嵌入式控制系統。有的單片機內部設置了專門用於變頻控制的脈寬調製控制電路，這些單片機有Fujitsu公司的MB89850系列、MB89860系列；Motorola公司的MC68HC08MR16、MR24等。在這些單片機中，脈寬調製電路有6個通道輸出，可產生三相脈寬調製交流電壓，並內部含死區控制等功能。
2、功耗、封裝及電源電壓的進步
現在單片機的封裝水平已大大提高，隨著貼片工藝的出現，單片機也大量採用了各種合符貼片工藝的封裝方式出現，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PIC12CXXX系列。它含有0.5～2K程序存儲器，25～128位元組數據存儲器，6個I/O埠以及一個定時器，有的還含4道A/D，完全可以滿足一些低檔系統的應用。擴大電源電壓範圍以及在較低電壓下仍然能工作是今天單片機發展的目標之一。目前，一般單片機都可以在3.3～5.5V的條件下工作。而一些廠家，則生產出可以在2.2～6V的條件下工作的單片機。這些單片機有Fujitsu公司的MB89191-89195，MB89121-125A，MB89130系列等，應該說該公司的F2MC-8L系列單片機絕大多數都滿足2.2-6V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
現在的單片機基本上採用CMOS技術，但已經大多數採用了0.6μm以上的光刻工藝，有個別的公司，如Motorola公司則已採用0.35μm甚至是0.25μm技術。這些技術的進步大大地提高了單片機的內部密度和可靠性。 以單片機為核心的嵌入式系統
單片機的另外一個名稱就是嵌入式微控制器，原因在於它可以嵌入到任何微型或小型儀器或設備中。目前，把單片機嵌入式系統和Internet連接已是一種趨勢。但是，Internet一向是一種採用肥伺服器，瘦用戶機的技術。這種技術在互聯上存儲及訪問大量數據是合適的，但對於控制嵌入式器件就成了“殺雞用牛刀”了。要實現嵌入式設備和Internet連接，就需要把傳統的Internet理論和嵌入式設備的實踐都顛倒過來。為了使複雜的或簡單的嵌入式設備，例如單片機控制的機床、單片機控制的門鎖，能切實可行地和Internet連接，就要求專門為嵌入式微控制器設備設計網路伺服器，使嵌入式設備可以和Internet相連，並通過標準網路瀏覽器進行過程式控制制。
目前，為了把單片機為核心的嵌入式系統和Internet相連，已有多家公司在進行這方面的較多研究。這方面較為典型的有emWare公司和TASKING公司。
EmWare公司提出嵌入式系統入網的方案——EMIT技術。這個技術包括三個主要部分：即emMicro，emGateway和網路瀏覽器。其中，emMicro是嵌入設備中的一個只佔內存容量1K位元組的極小的網路伺服器；emGateway作為一個功能較強的用戶或伺服器，它用於實現對多個嵌入式設備的管理，還有標準的Internet通信接入以及網路瀏覽器的支持。網路瀏覽器使用emObjicts進行顯示和嵌入式設備之間的數據傳輸。
如果嵌入式設備的資源足夠，則emMicro和emGateway可以同時裝入嵌入式設備中，實現Internet的直接接入。否則，將要求emGateway和網路瀏覽器相互配合。
EmWare的EMIT軟體技術使用標準的Internet協議對8位和16位嵌入式設備進行管理，但比傳統上的開銷小得多。 | 
