第463章 重光高性能单片机诞生
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大晴天,阳光充满重光湖研所每间办公室,楼内摆放的盆花也都换成了应季的月季,胡一亭在自己宽敞的办公室里对着电脑飞快地设计着,窗边那盆月季开的娇艳,花瓣在金色阳光下通红、透明。
胡一亭手头正在设计重光自己的单片机系统。
所谓单片机,说白了就是最简单的计算机,也叫微控制器,之所以是“微”控制器,是因为它的计算能力弱,比起PC机或大型计算机差太远,和那些搭载强大CPU的电脑比起来,它在设计上没有复杂的结构,也没有复杂的指令集,所以一般不能在上面运行类似windows这种非常复杂而体积庞大的操作系统。
但是单片机却是不折不扣的计算机,小小一块芯片里集成了CPU、内存、内部总线系统和外部总线系统,也就是说一台电脑的主要部件全都被集成进了一块芯片里。当然,从性能上说,它的CPU、内存、内部总线和外部总线哪一样单独拿出来,都比家用PC机上的相应部分差得远。
但我们要知道,生活中太多产品需要计算能力了,我们不可能为了控制一台冰箱,而在冰箱里安装一台家用电脑,这是浪费,所以生活中一切需要计算机应用的电子与机械产品,里面用的清一色都是单片机。各种玩具、各种家用电器、掌上电脑、U盘、鼠标、PDA电子词典、电话机、学生用数学计算器、手机、键盘、电动工具……等等等等,可以说现代人其实就是生活在单片机的海洋里,每家每户都能找出十几片乃至几十、上百个单片机来。
因此依靠走量,这个计算能力普普通通的小“电脑”,或者叫微控制器,有着无比广泛的市场应用。因为这玩意价格便宜,所以在工业上的用量大的惊人,全球每年需要消耗数以亿记的单片机,从性能最差几毛钱一片的,到性能优良几十块乃至上百块钱一片的都有。
但这仅仅是一块单片机芯片的价格,而搭载单片机芯片的主板就有更高的附加值,也就是单片机系统。
一块巴掌大小的PCB电路板上,安装单片机芯片后,加上一块用于扩充的外接内存,一些用于确保系统稳定运行的电容元件,甚至加上LED显示,或者再加上USB之类各式接口,总之这么一块板子的组合就可以千变万化,用途各式各样,可以适应各种需要计算机控制的产品,为工业产品提供源源不断的创新可能。
国内来说,96年还有没拿得出手的单片机产品,一般用户使用的都是主流的英特尔51单片机,或者选择摩托罗拉、德州仪器这些厂商设计的产品。
缺乏自己的单片机系统,这对于中国在计算机教学和研发上是极为不利的,因为单片机系统是工业自动化的核心本质。
可以说所有大专院校的计算机专业学生在入学后,首先接触的就是单片机系统,这是计算机入门的基础,但既然基础是外国人开发的,芯片是进口的,中国的学生和教师在掌握上就存在难度,实验和教学使用中的成本也很高,所以胡一亭觉得开发中国自己的单片机体系势在必行,2001年英特尔51单片机专利过时之后,国内涌现了许多设计和生产51系列各款单片机的公司与个人,出现了几家有实力的设计企业,单片机批发价也终于便宜到了白菜价,但胡一亭不想等到六年后了。
他决定立刻着手开发国产单片机系统的另一个原因在于,51单片机作为八十年代的产品,在性能上已经有些过时,要说炙手可热的产品,肯定要数后世最流行的AVR系列单片机(A-V-R,点娘会吞前两个字母,原因不明)。
A-V-R单片机是1997年由ATMEL公司研发出的高速8位单片机产品,其优点在于内置了可擦写Flash,而且采用的是RISC精简指令集,速度快价格便宜,问世后便大受欢迎,销量每年都在暴涨,15年时就已经达到十几亿片之多。
AVR系列单片机之所以畅销,原因就是因为它的性能卓越。
早期单片机主要由于工艺及设计水平不高、功耗高和抗干扰性能差等原因,所以采取稳妥方案,即采用较高的分频系数对时钟分频,使得指令周期长,执行速度慢。
以后的CMOS单片机虽然采用提高时钟频率和缩小分频系数等措施,但这种状态并未被彻底改观,51单片机以及51兼容系列产品都不具备很高的性能,这些产品用在家电上没问题,在工业应用上,比如机器人、数控机床上就要差把劲,这期间虽然还有某些其他品牌的RISC精简指令集单片机问世,但依然沿袭以往各种单片机对时钟分频的作法。
于是后来ATMEL公司挪威设计中心两位工程师想到了废除了机器周期,抛弃CISC复杂指令计算机追求指令完备的做法,设计出最简单最快速的RISC精简指令集单片机也就是AVR单片机。
AVR这款产品不但打破了以往的旧设计格局,而且其设计不但实现了高速,还具有很高的可靠性,硬件结构也简单,相应生产成本也就随之低廉,逐渐被市场发现这是性价比最高的单片机,于是被广泛应用开来,销量连年火爆递增。
这样大的市场,胡一亭不想放过,当然抄片没商量!
胡一亭抄的很顺,到周六时已经完成了芯片设计,并抄入了底层代码,接着手抄写这款芯片的开发系统,方便用户在拿到芯片后进行有针对性的编程开发,来支持其所需应用。
不过胡一亭也不打算自己完成这么大的工作量,单片机开发软件这一块他只是写了个大纲和基本参数,打算交给公司内部完成,争取能够在最短时间内把这款单片机推向市场,截胡ATMEL公司。
胡延安在周六回到了湖山,准备参加周日胡小梅的庆祝宴,周六晚上胡一亭家自己先开了个宴会,请了童牧的音乐总监兼经纪人孔靖一起,在家吃了顿家宴。
大晴天,阳光充满重光湖研所每间办公室,楼内摆放的盆花也都换成了应季的月季,胡一亭在自己宽敞的办公室里对着电脑飞快地设计着,窗边那盆月季开的娇艳,花瓣在金色阳光下通红、透明。
胡一亭手头正在设计重光自己的单片机系统。
所谓单片机,说白了就是最简单的计算机,也叫微控制器,之所以是“微”控制器,是因为它的计算能力弱,比起PC机或大型计算机差太远,和那些搭载强大CPU的电脑比起来,它在设计上没有复杂的结构,也没有复杂的指令集,所以一般不能在上面运行类似windows这种非常复杂而体积庞大的操作系统。
但是单片机却是不折不扣的计算机,小小一块芯片里集成了CPU、内存、内部总线系统和外部总线系统,也就是说一台电脑的主要部件全都被集成进了一块芯片里。当然,从性能上说,它的CPU、内存、内部总线和外部总线哪一样单独拿出来,都比家用PC机上的相应部分差得远。
但我们要知道,生活中太多产品需要计算能力了,我们不可能为了控制一台冰箱,而在冰箱里安装一台家用电脑,这是浪费,所以生活中一切需要计算机应用的电子与机械产品,里面用的清一色都是单片机。各种玩具、各种家用电器、掌上电脑、U盘、鼠标、PDA电子词典、电话机、学生用数学计算器、手机、键盘、电动工具……等等等等,可以说现代人其实就是生活在单片机的海洋里,每家每户都能找出十几片乃至几十、上百个单片机来。
因此依靠走量,这个计算能力普普通通的小“电脑”,或者叫微控制器,有着无比广泛的市场应用。因为这玩意价格便宜,所以在工业上的用量大的惊人,全球每年需要消耗数以亿记的单片机,从性能最差几毛钱一片的,到性能优良几十块乃至上百块钱一片的都有。
但这仅仅是一块单片机芯片的价格,而搭载单片机芯片的主板就有更高的附加值,也就是单片机系统。
一块巴掌大小的PCB电路板上,安装单片机芯片后,加上一块用于扩充的外接内存,一些用于确保系统稳定运行的电容元件,甚至加上LED显示,或者再加上USB之类各式接口,总之这么一块板子的组合就可以千变万化,用途各式各样,可以适应各种需要计算机控制的产品,为工业产品提供源源不断的创新可能。
国内来说,96年还有没拿得出手的单片机产品,一般用户使用的都是主流的英特尔51单片机,或者选择摩托罗拉、德州仪器这些厂商设计的产品。
缺乏自己的单片机系统,这对于中国在计算机教学和研发上是极为不利的,因为单片机系统是工业自动化的核心本质。
可以说所有大专院校的计算机专业学生在入学后,首先接触的就是单片机系统,这是计算机入门的基础,但既然基础是外国人开发的,芯片是进口的,中国的学生和教师在掌握上就存在难度,实验和教学使用中的成本也很高,所以胡一亭觉得开发中国自己的单片机体系势在必行,2001年英特尔51单片机专利过时之后,国内涌现了许多设计和生产51系列各款单片机的公司与个人,出现了几家有实力的设计企业,单片机批发价也终于便宜到了白菜价,但胡一亭不想等到六年后了。
他决定立刻着手开发国产单片机系统的另一个原因在于,51单片机作为八十年代的产品,在性能上已经有些过时,要说炙手可热的产品,肯定要数后世最流行的AVR系列单片机(A-V-R,点娘会吞前两个字母,原因不明)。
A-V-R单片机是1997年由ATMEL公司研发出的高速8位单片机产品,其优点在于内置了可擦写Flash,而且采用的是RISC精简指令集,速度快价格便宜,问世后便大受欢迎,销量每年都在暴涨,15年时就已经达到十几亿片之多。
AVR系列单片机之所以畅销,原因就是因为它的性能卓越。
早期单片机主要由于工艺及设计水平不高、功耗高和抗干扰性能差等原因,所以采取稳妥方案,即采用较高的分频系数对时钟分频,使得指令周期长,执行速度慢。
以后的CMOS单片机虽然采用提高时钟频率和缩小分频系数等措施,但这种状态并未被彻底改观,51单片机以及51兼容系列产品都不具备很高的性能,这些产品用在家电上没问题,在工业应用上,比如机器人、数控机床上就要差把劲,这期间虽然还有某些其他品牌的RISC精简指令集单片机问世,但依然沿袭以往各种单片机对时钟分频的作法。
于是后来ATMEL公司挪威设计中心两位工程师想到了废除了机器周期,抛弃CISC复杂指令计算机追求指令完备的做法,设计出最简单最快速的RISC精简指令集单片机也就是AVR单片机。
AVR这款产品不但打破了以往的旧设计格局,而且其设计不但实现了高速,还具有很高的可靠性,硬件结构也简单,相应生产成本也就随之低廉,逐渐被市场发现这是性价比最高的单片机,于是被广泛应用开来,销量连年火爆递增。
这样大的市场,胡一亭不想放过,当然抄片没商量!
胡一亭抄的很顺,到周六时已经完成了芯片设计,并抄入了底层代码,接着手抄写这款芯片的开发系统,方便用户在拿到芯片后进行有针对性的编程开发,来支持其所需应用。
不过胡一亭也不打算自己完成这么大的工作量,单片机开发软件这一块他只是写了个大纲和基本参数,打算交给公司内部完成,争取能够在最短时间内把这款单片机推向市场,截胡ATMEL公司。
胡延安在周六回到了湖山,准备参加周日胡小梅的庆祝宴,周六晚上胡一亭家自己先开了个宴会,请了童牧的音乐总监兼经纪人孔靖一起,在家吃了顿家宴。