单片机的发展趋势

目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，呈现出进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展的趋势。

（1）低功耗CMOS化。出于对低功耗的普遍要求，目前各大厂商推出的各类单片机产品都采用了CHMOS工艺。80C51系列单片机采用两种半导体工艺生产：一种是HMOS工艺（Highdensity Shortchannel MOS；高密度短沟道MOS工艺）。另外一种是CHMOS工艺，即互补金属氧化物的HMOS工艺。CHMOS是CMOS和HMOS的结合，除保持了HMOS的高速度和高密度的特点之外，还具有CMOS低功耗的特点。例如，8051的功耗为630m W，80C51的功耗只有120m W，而新型的MSP430系列单片机最小功耗可低至0.1μA。在便携式、手提式或野外作业仪器设备上，低功耗是非常有意义的。因此，在这些产品中必须使用CHMOS的单片机芯片。

（2）微型单片化。随着集成电路技术的快速发展和“以人为本”思想在单片机设计上的体现，很多单片机生产厂家充分考虑到用户的需求，将一些常用的功能部件，如A/D（模/数转换器）、D/A（数/模转换器）、PWM以及LCD驱动器等集成到芯片内部，尽量做到单片化；同时，用户还可以提出要求，由厂家量身定做（Systemona-Chip，SOC）或自行设计。

（3）共性与个性共存。在单片机家族中，51系列是其中的佼佼者，20世纪80年代后期，Intel公司将其MCS-51系列中的80C51内核使用权以专利互换或出售形式转让给全世界许多著名IC制造厂商，如Philips、NEC、Atmel、AMD、华邦等，这些公司都在保持与80C51单片机兼容的基础上改善和丰富了80C51的许多特性，使80C51成为有众多制造厂商支持的、发展出上百品种的单片机大家族，统称为80C51系列，成为单片机发展的主流。其次，个性化的产品如专用单片机等在满足用户需求方面得到了广泛认可，在应用领域大有后来居上的架势；它们由于先天的优势，在80C51的基础上扬长避短，以用户需要为根本，在市场上受到了欢迎。总之，80C51作为共性的代表与个性化的产品相互依存，共同发展，将会给用户带来更大的实惠与方便。

（4）大容量化。以往单片机内的ROM为1～4KB，RAM为64～128B。但在需要复杂控制的场合，该存储容量是不够的，必须进行外接扩充。为了适应这种领域的要求，须运用新的工艺，使片内存储器大容量化。目前51系列单片机内ROM容量可达128KB，RAM容量达到2KB。

（5）高性能化。主要是指进一步改进CPU的性能，加快指令运算的速度和提高系统控制的可靠性。采用精简指令集（RISC）结构和流水线技术，可以大幅度提高运行速度。目前指令速度最高者已达100MIPS，并加强了位处理功能、中断和定时控制功能。这类单片机的运算速度比标准的单片机高出100倍以上。由于这类单片机有极高的指令速度，就可以用软件模拟其I/O功能，由此引入了虚拟外设的新概念。