目前，集成电路的嵌入式技术发展慢慢的变快，各色嵌入式产品也慢慢变得受欢迎，尤其是以大屏幕多功能的手机、平板电脑等为典型代表，做为其控制核心的高性能、低功耗的微控制器（MCU）起到了决定性作用。因此以CPU为核心MCU的设计也成为了诸多高等院校、各大公司做市场之间的竞争的一个主流发展方向。

  微控制器（MCU）的应用领域十分普遍，如消费类电子市场中的手机、照相机、摄像机、MP3、MP4、平板电脑、笔记本电脑、PC机、各种遥控电动玩具等，还有汽车电子的电子钥匙、控制管理系统、导航、倒车影像、倒车雷达等，还有各种安全防卫系统、医疗器械、工业控制、武器装备、航空航天等所有的领域。因此在设计MCU之前有必要进行明确的市场定位，从而使目标产品有的放矢，并在高性能、低成本、多功能、轻体积、低功耗、高可靠、散热好、抗辐照、抗单粒子、适应超高温和超低温等方面有着非常强的竞争力。MCU硬件设计最重要的包含两大部分：CPU选型和外围IP核的选取。

  对于应用领域而言，外围IP核起到了很好的支撑作用，因为如果把MCU比作“人”，则外围IP核相当于MCU的“眼”“耳”“口”“鼻”等重要器官，所以外围IP核的选取也同样至关重要。IP核的选取包括通用IP核和特定用途IP核两种。

  特定功能的IP核种类也很多，如时钟类的PLL、片上高精度振荡器，模数转换类的AD、DA，网络类的ETHERNETMAC/PHY、Modem，图像处理类的H.264、JPEG，接口类的USB2.0/3.0、IDE、SATA等，高速接口类的LVDS、RapidIO、SerDes等，还有各种传感器等，应该要依据市场定位来确定。

  目前，Samsung、FreeScale、Atmel、NXP、TI、ST等大公司已大规模推出各类MCU，而且各具特色，因此设计具有自主知识产权的MCU应在系统架构等方面有别于这些大公司，一是避免侵权，二是更加有助于市场之间的竞争。同时应做好产品的规划：从简单到复杂，从单一产品到系列新产品，设计平台不断维护与更新，设计软件不断维护与升级，设计人员的水准不断提高。主要包括以下几个方面：

  依据设计规格书中的性能指标和功能指标，首先需要制定设计方案：选取几款CPU以及所有用到的IP核进行系统级设计，从整体上评估MCU的系统架构、CPU的性能指标、IP核的功能特性等方面。基于几种选定的目标工艺给出相应的数据分析，确认是否能够满足设计目标的要求，从而确定基本的设计方案，然后再根据具体的设计结果进行相应的优化。

  时钟和复位对整个电路而言起到了至关重要的作用。如果这两路信号有问题，则电路不能正常工作。因此，需要作出详尽的时钟方案和复位方案，需要给不同的外设提供不同的时钟：USB单独时钟、CPU等高速外设一个时钟、UART等低速外设一个时钟，如图1示。

  采用何种总线、何种组合方式、总线的数量等关系到MCU性能的发挥。以AMBA总线为例，通常的用法是AHB接高速外设，再通过AHB到APB总线桥来访问低速外设。有时为了提高外设的访问速度，一个MCU内部可能有两条APB总线；也可能有两条AHB总线。指令和数据分离，一条用来数据传输或图像处理，另一条用来通用控制。还可能有多层AHB的互连矩阵，便于多个Master可以同时访问多个不同的高速外设，从而大幅度提高MCU系统性能。因此，总线方案的制定须依据产品的具体应用来确定。

  低功耗是MCU的突出特点之一，因为MCU中集成了多种低功耗管理策略：不仅在逻辑上采用门控时钟、门级优化的方式，而且还在物理上采用多阈值电压、多电源域、门控电源等方式；同时更在功能模式上采用了多种模式：正常运行模式、睡眠模式、深度睡眠模式、掉电模式等，并严格规定各种模式下运行和关闭IP核的种类以及各种模式之间的进入和退出流程。这既保证了电路的功能，又保证了电路的性能。

  中断是MCU一项很重要的功能。通过中断控制，CPU可以快速响应外设的请求。中断处理一般包括中断源的数量、优先级、是否可屏蔽、是一般中断还是快速中断等，通常需要设计一个专用模块来进行中断处理。有时为了提高设计效率，IP销售商也提供标准的基于AHB或APB等总线接口协议的IP核。如果此类IP核能够满足系统对于中断处理情况的要求，也可以选用。

  存储器是MCU中占面积较大的模块。一个MCU中可能同时含有ROM、SRAM和FLASH三种存储器：ROM用于放置Boot Loader、IP Drivers等，SRAM用于提高软件运行速度、存放临时数据，FLASH用于存放应用程序和数据。由于FLASH的读写速度比较慢，为了提高FLASH的读写速度，可以采用预取缓冲器和写缓冲器来加速指令和数据的缓冲。由于各个存储器都有自己的地址空间，因此很方便用户访问。为了便于系统管理，通常设计一个存储器管理模块，并在系统控制模块中设计对应的控制寄存器。

  目前，比较常用的在线调试方式为串行调试，如JTAG、EJTAG、UART等，使用PC机的并口、串口、网口或是USB接口，使得在线调试简单方便，成本低廉，如图2所示。由于被调试的程序要在目标板上运行，而且MCU必须正常工作，因此需要设计一个专用的调试模块以保证上位机软件可以调用CPU来进行软硬件的在线调试，并且符合IEEE1149.1的协议标准，此模块的基本结构如图3所示。

  MCU的测试方案最重要的包含物理测试、功能测试和性能测试几部分内容。先要根据时钟方案和复位方案对MCU进行时钟测试，确保时钟电路工作正常；再对CPU进行功能测试，因为CPU是MCU的控制核心，只有CPU正确运行才能对其他IP核进行测试；然后再依据设计规格书对MCU外围的数字IP核和模拟IP核进行功能测试和性能测试。

  为了确保设计的正确性，流片之前必须对MCU进行全功能验证。因此需要使用多种IIP和VIP来搭建一个系统级验证平台，依据设计规格书制定详细的验证方案，通过仿真工具，采用定向和随机的方式或采用比较流行的OVM、VMM和UVM等验证方法学、逐个IP核来验证MCU的全部功能是正确的，重点是系统控制单元、总线仲裁器、功耗管理等为系统功能定制设计的非标准模块。

  由于系统级验证使用的是EDA工具进行软件仿真，仿真的速度比较慢，因此可以通过FPGA原型验证的方式来加速系统级验证的速度，尤其是需要将那些功能比较复杂、规模比较大的模块下载到FPGA中，而且应尽可能使用规模比较大的FPGA，如Virtex-7系列、ArriaV系列等。搭建FPGA验证平台时，不仅可以使用一块FPGA，也可以使用多块FPGA，最好能够将设计的所有模块全部下载到FPGA中。FPGA原型验证不仅要验证硬件的正确性，还要验证IP核驱动程序的正确性，同时也可以验证目标应用程序的正确性。

  在对MCU系统级验证和FPGA原型验证后，需要进行物理设计：依据设计规格书制定合理设计约束，从逻辑综合到自动布局布线，再到物理验证、形式验证、静态时序分析和功能验证，完成从RTL到GDSII的转换过程，最后将数据发送至代工厂进行加工制造。

  文档是MCU设计过程中很重要而且很必要的环节，且应该在设计的不同阶段，以模板的形式规定在此阶段所要完成的文档设计，并由项目负责人进行详细审查，从而确保一旦设计中出现了任何问题，都可以查找相关的设计文件以及对应的设计文档，尤其是设计的细节需要体现的很完整。

  以上只是简要概述了MCU硬件设计的主要方面。若要设计一个性价比高、竞争力强的MCU，还需要进行大量的、详细的工作，尤其是电路的全功能验证和详尽测试，并搭建一个MCU平台来进行系列产品的开发，以保证产品可以源源不断地进入嵌入式市场。

  使用C8051F单片机开发自己的系统，在硬件开发工具方面，一般需要：仿真器/编程器以及目标板，对于新手来说可能还需要开发板/学习板进行学习。 C8051F仿真器/编程器的介绍网址，C8051F开发板/学习板的介绍网址。 下面介绍一些C8051F开发工具相关的述语，在后面的使用中，您将可能会接触到。 问：C8051F的仿真方式有哪些？ 答：一般来说，C8051F系列的单片机都是通过JTAG/C2接口进行仿真。如需了解各型号详细的仿线F仿真器/编程器的详细信息。 问：C8051F的编程方式有哪些？ 答：一般来说，C8051F系列的单片机都是通过JTAG/C2接口进行编程。 问：什么是JTAG/C2接口？ 答

  微控制器及触摸技术解决方案的领导厂商爱特梅尔公司(Atmel® Corporation) 宣布提供业界首款基于Cortex™-M4处理器的2MB嵌入式闪存微控制器(MCU)产品SAM4SD32的样品，进一步扩大基于ARM® Cortex-M处理器的产品组合。Atmel SAM4SD32 MCU在工作模式下提供了业界最低的200uA/MHz功耗，而在120MHz下运行时，其功耗相比最接近的竞争产品减少50%以上。 SAM4SD32 MCU采用2MB嵌入式闪存，适用于要求增加程序内存、数据存储以及要求低功耗的工业和消费电子应用领域，包括无线恒温器、GPS运动手表、智能电表和1D条形码阅读器。有线和无线通信栈、多语言和多应用支持，以及

  控制器局域网（ Contro llerA reaN etwo rk, CAN）是一种多主方式的串行通讯总线。CAN 总线具有较高的位速率， 很强的抗电磁干扰性， 完善的错误检测机制， 在汽车、制造业以及航空工业领域中得到广泛应用 。由于船舶机舱环境极为恶劣， 且船舶航行过程中维修条件不如陆上， 对CAN 通信的可靠性要求很高， 采取双CAN 冗余总线提高通信可靠性。本文提出一种基于STM32F105微控制器的双CAN 冗余设计的具体方案。 1 硬件平台组成 STM32F105是STM icroe lectron ics公司推出的一款基于ARM Co rtex- M3内核的32位微控制器， 其内核是专门设计于满足高性能

  的双CAN冗余设计的具体方案 /

  51单片机的外设究竟该怎样理解？做以下实验。 实验1：外部中断0的实验 实验步骤：将一根杜邦线口上，另一端接电源或者地 实验程序： #include sbit led = P1^0; void mian（void） { while（1）{ if（IE0）{ led = 0; } else{ led = 1; } } } 实验结果：当杜邦线另一端接电源时，led灭；当接地时，led就亮 结论：无论配置与否，51单片机的外部中断这个外设都在工作着，不可能禁止 实验2：定时器0的实验 实验程序： #include sbit led = P1^0; void main（void） { TR0 =1; while（

  前三节课里，痞子衡都是在给大家介绍嵌入式开发中的input文件。从今天这节课开始，痞子衡就陆续为大家讲output文件。上一节课工程文件(.ewp)里讲说到project文件是一个承前启后的文件，今天痞子衡就为大家讲project生成的第一类output文件：relocatable文件。 文件关系：源文件(.c/.h/.s) + 工程文件(.ewp) - 可重定向文件(.o/.a) relocatable文件，即可重定向文件，这一个文件是由编译器汇编源文件（.c/.s）而成的。直接生成的重定向文件叫object file，经过封装的重定向文件称为library file。可重定向文件属于ELF文件的分支，关于EL

  一、简介 此电路由AT89C51最小系统和ADC0808组成。 二、运行效果 三、代码 /*想要更多项目私wo!!!*/ #include reg52.h #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit CLK = P2^4; sbit ST = P2^5; sbit EOC = P2^6; sbit OE = P2^7; sbit PWM = P3^0; void DelayMS(uint ms) { uchar i; while(ms--) { for(i=0;i 120;i++); } } voi

  PWM波（AT89C51、ADC0808） /

  在MCU市场上一片ARM声四起，在相关厂商过度ARM化的情况下，的确也使得市场产品的区隔性变小，原因是大家都用ARM，自然看起来产品都一样。这时候，如何打出差异化大旗，让自家产品与众不同，也成为市场胜出关键。 ST产品行销经理杨正廉指出，过去ST以8051为核心的STM8系列8位元MCU，主力放在消费市场应用。只不过ST在2007年推出了采用ARM Cortex-M3 的STM32 F1微控制器之后，在ARM核心的优势主导下，也让ST的市场排名大幅前进。吃下ARM的这颗定心丸之后，也让ST乐于继续以ARM Cortex M核心，打造新的STM32产品线。 杨正廉说，尽管ARM架构有其优势存在，然而市场上MCU厂商普遍都

  1前 言 有机电致发光显示，又称有机发光二极管（OrganICLightEMIttingDiode，OLED）或有机发光显示器OrganicLightEmittingDisplay（OLED），相较于目前市场上流行的液晶显示器（LCD）有明显的优势，主要体现为：自主发光（不需要背光源），无视角问题（视角可达170°以上），重量轻，厚度薄，亮度高，发光效率高，响应速度快（是液晶的1000倍），动态画面质量高，温度范围广（温度范围－40℃～80℃），低功耗，抵抗震动的能力强，制造成本低，可柔性显示。非常适合于要求高亮度的仪表行业，以及条件要求更高的军工产品。与各方面已发展成熟的LCD相比，OLED的发展还处于初级阶段，但随着以上这些优势的

  的OLED显示实现设计 /

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  本应用笔记描述了如何针对不一样的应用设置和使用MAXQ™系列微控制器中的Type 2定时器。它包括供参考的源代码。介绍MAXQ系列微控制器有三种 ...

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