无线时代为8位单片机带来新的机遇
我们已经进入了一个无线无处不在的时代:用手机打电话、发短信;用GPS 导航驾驶;用无线网卡上网,办公……虽然8位单片机已经在各行各业广泛地使用,是目前工业用嵌入式单片机的主流,在工业控制、家电工业、住宅自动化等许多方面有广泛应用,但我们很难将这些“高档”的无线应用和低价格、低功率消耗、小体积的8位单片机联系起来。
目前我们接触到的这些无线应用,例如手机、网卡/路由器等都具有共同的特点:
1.功率消耗较大;
2.价格较高;
3.需要一定体积,难以做到像一个纽扣那么小。
正是这些特点,限制了无线产品向更广阔的应用空间发展,而能够突破这个无线应用瓶颈的关键,正是其貌不扬的8位单片机。
所谓8位单片机,就是在单一芯片上,集成了8位微处理器、外围接口、静态存储器、闪存、数字-模拟转换等于一体的电路,例如大家熟悉的8051/8052 系列单片机。
只要将这些8位单片机和无线收发芯片组合在一起,然后,编制各种应用程序、协议软件,加上适当的传感器、执行部件、天线,就可以成为一个独立的单片机无线应用系统或称为无线节点。
这些采用8位单片机的无线系统,具有以下的特点:
体积小——集成电路工业的快速发展,已经可以将越来越多的外围电路集成到单一芯片上;
低功耗——8位微处理器本身具有较小的功率消耗,加上8位单片机的无线系统先进的自动电源管理,使这些无线节点使用微型电池,可以具有1~2年的连续工作能力;
低价格——有专家估计,8位单片机的无线节点,在大量生产的前提下,成本可以在每片1美元以下;
高可靠性——8位单片机的无线节点采用许多先进的无线网络算法和通信协议,大大提高了通信可靠性,特别适合于在许多新兴起的高可靠无线应用中使用。
正是这些优点,加上大量的新的应用对无线产品的市场需求,推动了8位单片机快速进入无线时代。
无线时代的8位单片机
在多种8位单片机中,以8051/8052系列8位单片机最为流行,随着技术的进步和集成电路工业的发展,今天的8051为内核的8位单片机芯片,与20年前的8051为内核的8位单片机有了长足的进步。许多外围电路、存储器都被集成在同一芯片之中;同时功耗更低,速度更快,芯片更小。但是,在我们上述的无线应用中,即使用这样新的单片机去和无线收发芯片组合,因为电路干扰等原因,仍然很难满足设计的需要。
理想的无线单片机应该集成无线收发电路和8051内核、闪存、外围电路为一体,并在低功率消耗的前提下,能兼容目前流行的开发环境,以高级语言,例如C语言直接编程、开发。
许多大型集成电路生产商都在积极开发这类单片机,目前,市场上已经有这样的8位无线单片机面世,相信今后几年会有大量的这类无线单片机面世。
文/无线龙