MSP430单片机与51单片机区别(二)
MSP430单片机与51单片机的开发环境都是C开发环境,只是根据其外部配置及内部软件的使用而设置了相应的C开发环境。MSP430单片机与51单片机的区别主要体现在以下几方面:
第一,两种单片机的位数不同。MSP430单片机的位数为16位,而51单片机的位数为8位。
第二,两种单片机的优势存在很大区别。针对51单片机,其最主要的优势就是在整个系统的内部,包括硬件及软件其都具有一套完整的按位操作系统,被称为“位处理器”或是“布尔处理器”。51单片机的位处理器所处理的不是普通的字或是字节而是位,其不但可处理片内的一些具有特殊功能的寄存器的位,比如传送、清零、测试等,而且还可对位进行逻辑运算,具有相当完备的功能,方便了用户的使用。
然而针对MSP430单片机,其优势不仅仅是超低功耗,而且还有运行速度快、处理能力强、片内资源丰富等其他优势。
以89C51系列单片机为例,其属8位单片机,所采取的指令主要是“CISC”,这是一种非常复杂的指令集,其总共有111条指令。
然而MSP430单片机是一种16位单片机,其所遵循的是“精简、透明”的原则,所采取的指令是精简指令集结构,其总共的指令只有27条,非常简洁,而其余大部分指令都是模拟指令,也称仿真指令。在进行计算时,大部分寄存器和位于片内的数据存储器都可参与,并可进行多样化的计算。
这些内核指令是一种具有单周期性的指令,这些内核指令的应用不仅使得MSP430具有强大的功能,而且还可提高运行速度。此外,89C51系列单片机的电源电压为5V,而实现低功耗的方式主要有待机及掉电。
通常情况下,89C51系列单片机的电流消耗量是24mA;而若处掉电状态,其耗电电流则变为3mA;在掉电状态下,89C51系列单片机的电源电压还可压低至2V,但其还需要提供50uA左右的电流以使内部RAM中的数据得以保存。然而MSP430单片机在低功耗这方面则具有更大的优势。
MSP430芯片可实现以下六种工作方式:
(1)活动方式(AM),即中央处理器CPU及外围模式已被激活而呈现活动状态;
(2)低功耗0(LPM0),即中央处理器CPU处停止活动状态,外围模式处工作状态,ACLK及SMCLC呈现有效状态,MCLK可对环路进行控制;
(3)低功耗方式1(LPM1),即中央处理器CPU处停止工作状态,外围模式处工作状态,ACLK及SMCLK呈现有效状态,而MCLK不能对环路进行控制;
(4)低功耗方式2(LPM2),即中央处理器CPU处停止工作状态,外围模式处工作状态,ACLK呈现有效状态,而SMCLK及MCLK均不能对环路进行控制;
(5)低功耗方式3(LPM3),即中央处理器CPU处停止工作状态,外围模式处工作状态,ACLK呈现有效状态,而SMCLK及MCLK均不能对环路进行控制,同时数字控制振荡器DCO的DC发生器处关闭状态;
(6)低功耗方式4(LPM4),即中央处理器CPU处停止工作状态,若系统提供了外部时期则外围模式处工作状态,ACLK处信号禁止状态且晶体振荡器处停止活动状态, SMCLK及MCLK均不能对环路进行控制,同时数字控制振荡器DCO的DC发生器处关闭状态。
第三,两种单片机的模拟功能相差较大。以89C51系列单片机为例,其内部总线为8位,故其大部分内部功能模块也都是8位的,即使经研究现已加了很多功能模块,但是由于其内部总线已固定为8位,受其结构的限制,因此很难增加更多的模拟功能部件。
然而MSP430系列单片机具16位基本结构,同时经转换,其内部的数据总线仍然保有8位总线;再者MSP430系列单片机的基本结构属混合型,是一种开放式的架构,因此对于MSP430系列单片机来说,不管是8位功能模块,还是16位功能模块,其都能实现。
除此之外,MSP430系列单片机还可实现模数转换及数模转换,这也是MSP430系列单片机之所以能够迅速、方便增加其功能部件的主要原因之一。
无论是MSP430单片机还是51单片机,其都有着其自身的独特特点,也都有着其各自的优势。通常来说,在实际的应用当中,单片机的选择通常取决于设计任务的复杂度,为保证单片机选择的正确性,就必须要对单片机的性能及特点进行充分的了解与熟悉,以及不同单片机之间的联系与不同之处。
在对芯片进行选择的时候也要尽量保证最大化的芯片利用率,且要保证使用的便利性。因此,在实际的应用当中,对单片机进行选择时一定要仔细分析不同单片机的特点及优劣之处,结合自身的具体需求及条件,选择正确的单片机,以实现芯片利用率的最大化。
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