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信号发生器的发展过程及现状

发布时间:2022-08-05      点击次数:171
  一、信号发生器的发展
  单片微型计算机简称信号发生器,是指集成在一块芯片上的计算机,信号发生器的产生与发展和微处理器的产生与发展大体同步,自1971年美国Intel公司首先推出4位微处理器以来,它的发展到目前为止大致可分为5个阶段:
  第1阶段(1971~1976):信号发生器发展的初级阶段。发展了各种4位信号发生器,
  第2阶段(1976~1980):初级8位机阶段。以1976年Intel公司推出的MCS—48系列为代表,采用将8位CPU、8位并行I/O接口、8位定时/计数器、RAM和ROM等集成于一块半导体芯片上的单片结构,功能上可满足一般工业控制和智能化仪器、仪表等的需要。
  第3阶段(1980~1983):高性能信号发生器阶段。这一阶段推出的高性能8位信号发生器普遍带有串行口,有多级中断处理系统,多个16位定时器/计数器。片内RAM、ROM的容量加大,且寻址范围可达64KB。
  第4阶段(1983~80年代末):16位信号发生器阶段。1983年Intel司又推出了高性能的16位信号发生器MCS—96系列,网络通信能力有显著提高。
  第5阶段(90年代):信号发生器在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等向更高水平发展。
  二、信号发生器的现状
  目前,信号发生器正朝着高性能和多品种方向发展,尤其是八位信号发生器已成为当前信号发生器中的主流。信号发生器的发展具体体现在如下四个方面:
  1、CPU功能增强
  CPU功能增强主要表现在运算速度和精度的提高方面。为了提高运算速度和精度,信号发生器通常采用布尔处理机和把CPU的字长增加到16位或32位。例如MCS—96/98和HPCI6040等信号发生器。
  2、内部资源增多
  目前,信号发生器内部的ROM容量已达32KB,RAM数量已达1KB,并具有掉电保护功能,常用I/O电路有串行和并行I/O接口,A/D和D/A转换器,定时器/计数器,定时输出和信号捕捉输入,系统故障监测和DMA
  通道电路等。
  3、引脚的多功能化
  随着芯片内部功能的增强和资源的丰富,信号发生器所需的引脚数也会相应增加,这是不可避免的。例如:一个能寻址1MB存储空间的信号发生器需要20条地址线和8条数据线。太多的引脚不仅会增加制造时的困难,而且也会使芯片的集成度大为减小。为了减少引脚数量,提高应用灵活性,信号发生器中普遍采用一脚多用的设计方案。
  4、低电压和低功耗
  在许多应用场合,信号发生器不仅要有很小的体积,而且还需要较低的工作电压和极小的功耗。因此,信号发生器普遍采用CHMOS工艺,并增加空闲和掉电两种工作方式。
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