MSP430單片機與51單片機區別(二)
MSP430單片機與51單片機的開發環境都是C開發環境,只是根據其外部配置及內部軟件的使用而設置了相應的C開發環境。MSP430單片機與51單片機的區別主要體現在以下幾方面:
第一,兩種單片機的位數不同。MSP430單片機的位數為16位,而51單片機的位數為8位。
第二,兩種單片機的優勢存在很大區別。針對51單片機,其最主要的優勢就是在整個系統的內部,包括硬件及軟件其都具有一套完整的按位操作系統,被稱為“位處理器”或是“布爾處理器”。51單片機的位處理器所處理的不是普通的字或是字節而是位,其不但可處理片內的一些具有特殊功能的寄存器的位,比如傳送、清零、測試等,而且還可對位進行邏輯運算,具有相當完備的功能,方便了用戶的使用。
然而針對MSP430單片機,其優勢不僅僅是超低功耗,而且還有運行速度快、處理能力強、片內資源豐富等其他優勢。
以89C51系列單片機為例,其屬8位單片機,所采取的指令主要是“CISC”,這是一種非常復雜的指令集,其總共有111條指令。
然而MSP430單片機是一種16位單片機,其所遵循的是“精簡、透明”的原則,所采取的指令是精簡指令集結構,其總共的指令只有27條,非常簡潔,而其余大部分指令都是模擬指令,也稱仿真指令。在進行計算時,大部分寄存器和位于片內的數據存儲器都可參與,并可進行多樣化的計算。
這些內核指令是一種具有單周期性的指令,這些內核指令的應用不僅使得MSP430具有強大的功能,而且還可提高運行速度。此外,89C51系列單片機的電源電壓為5V,而實現低功耗的方式主要有待機及掉電。
通常情況下,89C51系列單片機的電流消耗量是24mA;而若處掉電狀態,其耗電電流則變為3mA;在掉電狀態下,89C51系列單片機的電源電壓還可壓低至2V,但其還需要提供50uA左右的電流以使內部RAM中的數據得以保存。然而MSP430單片機在低功耗這方面則具有更大的優勢。
MSP430芯片可實現以下六種工作方式:
(1)活動方式(AM),即中央處理器CPU及外圍模式已被激活而呈現活動狀態;
(2)低功耗0(LPM0),即中央處理器CPU處停止活動狀態,外圍模式處工作狀態,ACLK及SMCLC呈現有效狀態,MCLK可對環路進行控制;
(3)低功耗方式1(LPM1),即中央處理器CPU處停止工作狀態,外圍模式處工作狀態,ACLK及SMCLK呈現有效狀態,而MCLK不能對環路進行控制;
(4)低功耗方式2(LPM2),即中央處理器CPU處停止工作狀態,外圍模式處工作狀態,ACLK呈現有效狀態,而SMCLK及MCLK均不能對環路進行控制;
(5)低功耗方式3(LPM3),即中央處理器CPU處停止工作狀態,外圍模式處工作狀態,ACLK呈現有效狀態,而SMCLK及MCLK均不能對環路進行控制,同時數字控制振蕩器DCO的DC發生器處關閉狀態;
(6)低功耗方式4(LPM4),即中央處理器CPU處停止工作狀態,若系統提供了外部時期則外圍模式處工作狀態,ACLK處信號禁止狀態且晶體振蕩器處停止活動狀態, SMCLK及MCLK均不能對環路進行控制,同時數字控制振蕩器DCO的DC發生器處關閉狀態。
第三,兩種單片機的模擬功能相差較大。以89C51系列單片機為例,其內部總線為8位,故其大部分內部功能模塊也都是8位的,即使經研究現已加了很多功能模塊,但是由于其內部總線已固定為8位,受其結構的限制,因此很難增加更多的模擬功能部件。
然而MSP430系列單片機具16位基本結構,同時經轉換,其內部的數據總線仍然保有8位總線;再者MSP430系列單片機的基本結構屬混合型,是一種開放式的架構,因此對于MSP430系列單片機來說,不管是8位功能模塊,還是16位功能模塊,其都能實現。
除此之外,MSP430系列單片機還可實現模數轉換及數模轉換,這也是MSP430系列單片機之所以能夠迅速、方便增加其功能部件的主要原因之一。
無論是MSP430單片機還是51單片機,其都有著其自身的獨特特點,也都有著其各自的優勢。通常來說,在實際的應用當中,單片機的選擇通常取決于設計任務的復雜度,為保證單片機選擇的正確性,就必須要對單片機的性能及特點進行充分的了解與熟悉,以及不同單片機之間的聯系與不同之處。
在對芯片進行選擇的時候也要盡量保證最大化的芯片利用率,且要保證使用的便利性。因此,在實際的應用當中,對單片機進行選擇時一定要仔細分析不同單片機的特點及優劣之處,結合自身的具體需求及條件,選擇正確的單片機,以實現芯片利用率的最大化。
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