工程师，还有6个引脚封装的单片机？涨知识了

工程师，在开发设计电路项目，一般都是围绕微处理器这个中心进行，根据项目的功能需求，设计微处理器的外围电路；微处理器按照类型区分，包含

MCU单片机，如ST意法的STM32F103RCT6单片机；DSP处理器，如TI德州仪器的TMS320C6652；FPGA处理器，如Xilinx赛灵思的XA7A50T；CPU处理器，如Intel英特尔的I5处理器；

其中，对于一些功能较为简单，不需要大量的数据运算，工程师优先选用的微处理器会是MCU单片机。这是为什么呢？

第一，开发设计简单，无论是硬件电路设计还是软件代码设计，工程师只需依据MCU单片机公司提供的参考设计例程，进行二次开发基本上就能完成项目的电路方案开发；

第二，成本低廉，由于8位单片机与32位单片机被大量的应用在不同产品中，出货量非常庞大，直接的结果是单片机价格的直线下降；

第三，大中院校的电子教材，基本都是以单片机的开发案例为主，为日后参加工作的学生培养了使用单片机的习惯；

单片机电路项目

是的，没错！单片机应用非常广，也非常受工程师的欢迎！

在设计项目的过程中，工程师会面临一个问题---如何选择项目匹配的单片机型号？因为单片机不仅品牌多，而且数量多、功能多还型号多。

以单片机的封装为例来区分，工程师常见的封装类型如，SOP8、MSOP10、SOP14、SOP16、TSSOP20、QFN24、QFN32、LQFP44、LQFP48、LAFP64等等

可是，工程师是否接触过还有6引脚封装的单片机吗？一个单片机只有6个引脚，而且还包括2个电源引脚。可能这是全世界最小引脚数量的单片机了，仅仅只有6个引脚，其封装为SOT23-6。

SOT23-6封装单片机

那么这个只有6个引脚封装的单片机，有什么特色呢？芯片哥以上海晟矽微的MC30P6250为例进行详细的说明

MC30P6250单片机引脚定义

在了解一个新型号的单片机之前，首先需要熟知这个型号MC30P6250单片机的引脚定义

MC30P6250单片机

Pin 1引脚：SDI & PWM1B & P11

SDI：编程数据信号输入引脚，作为编程口，也可作为SPI通信输入引脚；

PWM1B：单片机内部定时器PWM信号的输出引脚；

P11：单片机的普通IO引脚，内部集成上拉与下拉电阻，可编程；

Pin 2引脚：GND

GND：单片机的电源的引脚，作为0V的参考点；

Pin 3引脚：SDO & EVN0 & P14

SDO：编程数据信号的输出引脚，作为编程口，也可作为SPI通信输出引脚；

EVN0：单片机内部比较器正端输入引脚；

P14：单片机的普通IO引脚，内部集成上拉电阻，可编程；

Pin 4引脚：P13 & CMPN & RST & VPP

P13：单片机的普通IO引脚，内部集成上拉电阻，可编程；

CMPN：单片机内部比较器负端输入引脚，与EVN0共同构成单片机的比较器输入检测功能；

RST：单片机的外部复位输入引脚；

VPP：单片机的编程高压输入引脚；

Pin 5引脚：VDD

VDD：单片机的电源输入引脚；

Pin 6引脚：P12 & TC0 & BUZ1 & CMPO & SCK

P12：单片机的普通IO引脚，内部集成上拉与下拉电阻，可编程；

TC0：单片机内部定时器的外部计数输入引脚；

BUZ1：有源蜂鸣器驱动输出引脚；

CMPO：单片机内部比较器的输出引脚；

SCK：编程时钟信号，作为编程口，也可作为SPI通信的时钟引脚；

MC30P6250单片机功能特点

在基本了解这个型号MC30P6250的单片机引脚定义后，它的功能特点可以归纳为

它是一个OTP类型的单片机，存储空间大小只有1K*14 bit，有且只能编写一次；单片机的内核属于8位CPU，工程师想不到吧，呵呵~~~内置高频RC振荡器，最大可支持16MHz的主频，是不是有点小惊喜，意不意外~~~PWM波输出功能；比较器功能；SPI串口通信功能；工作电压范围0~6.0V，支持3.3V与5.0V系统；

其中集成了内部比较器，是这个6引脚封装的单片机最大的特色；当然其他型号的SOT23-6封装的单片机，也可以集成类似触摸按键功能、ADC采集功能等等；

另外一个特点是单片机的IO引脚输出输入电流能力，输出电流可达20mA，输入电流可达30mA；要超出一些常规的单片机IO引脚特性。

IO引脚输出电流能力大，其最大的优势是可以直接驱动一些小型负载，比如LED灯，不再需要其他功率放大电路了。

MC30P6250单片机项目应用

初步掌握SOT23-6封装的单片机MC30P6250特性后，工程师就可以使用其开发设计电路项目了。尤其是一些功能简单的小型电器产品项目，比如

智能化妆镜，只需两个按键检测和两个IO输出就可以满足；

智能感应水龙头，只需三个IO引脚就可以满足；

智能小便池，只需四个IO引脚就可以满足；

智能门禁，只需三个IO引脚就可以满足；

开发这些功能的项目，虽然SOT23-6封装的单片机能胜任，但设计它的软件，芯片哥建议工程师优先选用汇编语言，因为汇编语言占用的存储空间相比较C语言编写的程序要小一些；

使用SOT23-6封装的单片机，在软件开发上使用汇编语言，可能会有些不便，但它的另一个特点是价格便宜，毕竟只有6个引脚的单片机，应该是属于全球最小封装的单片机吧。MC30P6250单片机参考价为 0.5~0.6RMB/PCS。

尾声

MC30P6250型号的单片机，虽然只有6个引脚，但它的功能和其他普通的8位单片机一样，区别在于内部集成的外设资源相对较少，除去两个电源引脚VDD和GND之外，只有其他四个可以定义的IO引脚功能；

在硬件电路应用和软件开发上，与其他形式封装的单片机，没有任何本质的区别。

本文由【芯片哥】原创撰写，一个只谈电子元器件与芯片的工程师，喜欢就关注芯片哥，和芯片哥一起加油吧~~~ #芯片# #单片机# #电子元器件#

电子器件的“中控室”：单片机MCU详解

上一篇（只有想不到，没有嵌不到，嵌入式系统科普）文章介绍了嵌入式系统的组成部分。其中提到了单片机MCU，其实它也是一个小系统，它是控制电子产品的大脑。现如今，我们生活中的许多电器都含有单片机。例如：手机、电视机、冰箱、洗衣机、以及开关、LED等。那么，什么是单片机？它在这些电器中究竟做了些什么呢？以及是如何构成的？

它是如何诞生的

单片机诞生于1971年，经历SCM、MCU、SoC三大阶段。单片机由以前的1位、4位、8位、16位。早期的单片机都是4位或8位。其中最成功的是英特尔的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。

随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大的提高。如今已发展到32位甚至64位。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高，相继诞生了一批经过市场考验获得良好口碑的单片机制造厂商。

“神通广大”，到哪儿都有它

实际工作中并不是任何场合都要求计算机有很高的性能。应用的关键看是否够用，是否有很好的性价比。单片机是电器动作的关键，是指挥硬件运行的。例如：接收按钮或按键的输入信号，按照事先编好的程序，指挥马达和LCD的外围功能电路动作。

为什么很多电器设备都要使用单片机呢？我们用一个点亮LED电路为例来说明。

（右）无单片机的电路是一个由LED，开关和电阻构成的简单电路。很显然，使用单片机的电路要复杂得多，而且设计电路还要花费精力与财力。这样看来使用单片机并没有什么优点，其实不然。

如果我们让这个电路做一些比较复杂的操作，会怎么样呢。例如：如果希望LED在按下开关后，经过一段时间再点亮或熄灭，那么，对于安装有单片机的电路来说，只需更改单片机中的程序就可以了，并不需更改原电路。另一方面，对于没有单片机的电路来说，就必须在元电路中加入定时器IC，或者用标准逻辑IC和FPGA构成逻辑电路，才能实现这个功能。也就是说，在更改和添加新功能时，带有单片机的电路显然更加容易实现。

单片机通常用于工业生产的控制、生活与程序和控制有关领域。由于单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。据了解，一辆汽车上要配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作。这样算下来，单片机的数量已经远超过地球人口的数量了。

那么“无所不能”的单片机都由哪些器件构成的？

以PC为例，一台计算机主要有这几个部位组成：中央处理单元CPU（进行运算、控制）、随机存储器RAM（数据存储）、存储器ROM（程序存储）、输入/输出设备I/O（串行口、并行输出口等）。在个人计算机上这些部份被分成若干块芯片，安装在一个被称之为主板的印刷线路板上。而在单片机中，这些部份全部被做到一块集成电路芯片中，所以就称为单片机，而且有一些单片机中除了上述部份外，还集成了其它部份如模拟量/数字量转换（A/D）和数字量/模拟量转换（D/A）等。此外，现在的单片机绝大多数都是基于冯·诺伊曼结构。

以51单片机为例，其功能组件及作用主要有：

1、CPU主芯片（内部通过总线连接扩展的设备）

2、时钟电路（为单片机提供震荡脉冲）

3、电源电路（为单片机提供电源）

4、内部数据存储器RAM（包括通用数据寄存器和专用寄存器SFR，主要是数据存储区。）

5、程序存储器ROM（主要是存储程序，51系列有4K内部程序ROM，可以外扩64K。）

6、并行端口4*8位（P0，P1，P2，P3主要是数据交换接口。）

7、串行口（TXD，RXD用于串口通信。）

8、中断系统（外中断0，定时计数T0，外中断1，定时计数T1，串口中断。）

9、定时/计数器（16位用于外部的计数和定时功能。）

在这些组成里，内存是单片机的记忆装置，主要记忆程序和数据，但ROM与RAM有所区别：

ROM是只读内存的简称。保存在ROM中的数据不能删除，也不会因断电而丢失。ROM主要用于保存用户程序和在程序执行中保持不变的常数。

RAM是可随机读/写内存的简称。可以随时读写数据，但关机后，保存在RAM中的数据也随之消失。主要用于存储程序中的变量。在单芯片单片机中，常常用SRAM作为内部RAM。SRAM允许高速访问，但是，内部结构太复杂，很难实现高密度集成，不适合用作大容量内存。除SRAM外，DRAM也是常见的RAM。DRAM的结构比较容易实现高密度集成，因此，比SRAM的容量大。但是，将高速逻辑电路和DRAM安装于同一个晶片上较为困难，因此，一般在单芯片单片机中很少使用，基本上都是用作外围电路。

工作原理

虽说CPU相当于人的大脑，但是它却不能像人的大脑一样，能有意识的、自发的思考。CPU只能依次读取并执行事先存储在内存中的指令组合。

单片机自动完成赋予它的任务过程，即一条条执行的指令过程，所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形式写下来，这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的，一条指令对应着一种基本操作；单片机所能执行的全部指令，就是该单片机的指令系统，不同种类的单片机，其指令系统亦不同。

所以必须把要把问题编成一系列指令，这一系列指令的集合就成为程序，程序需要预先存放在存储器中。存储器由许多存储单元组成，你可以想像成宾馆的房间，指令就存放在这些房间里，房间里的指令取出并执行就像入住要分配房间一样，每一个存储单元也必须被分配到唯一的地址号，该地址号称为存储单元的地址，这样只要知道了存储单元的地址，就可以找到这个存储单元，其中存储的指令就可以被取出，然后再被执行。

主流单片机

现在主流单片机有：

51系列单片机——对所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称，51单片机是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。

PIC系列单片机——用来开发的去控制外围设备的集成电路，有计算和记忆功能，处理能力一般，存储器容量也很有限。

AVR系列单片机——AVR最大的优点就是哈佛结构速度快；片上资源丰富；驱动能力强；功耗低；可选择型号种类多；性价比高；保密性好；带PWM脉冲宽度调制、串行外设接口SPI，片内RC 振荡器，SRAM比51大。

这些是应用最多的三大系列单片机。其主要特点就是：51系列单片机是冯.诺依曼结构，后两种是哈佛结构。

典型玩家介绍

经多年发展，MCU厂商可谓是多种多样。简单介绍下这个圈里典型玩家

1. 恩智浦（收购飞思卡尔）

单片机是基于80C51内核的单片机，嵌入了掉电检测、模拟以及片内RC振荡器等功能，这使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的应用设计中可以满足多方面的性能要求。NXP的MCU几乎都是采用cortex-m系列架构。

2. 瑞萨电子

NEC电子和瑞萨科技于2010年4月1日通过合并诞生了“瑞萨电子”，现为全球首屈一指的微控制器供应商，也是SoC系统晶片与各式类比及电源装置等先进半导体解决方案的领导品牌之一。他们推出的针对中国市场的MCU产品RL78系列分为通用产品和集成LCD驱动的产品，通用产品的升级款又围绕着传感器、小系统、马达驱动等具体应用领域做了相应拓展。

3. 微芯科技(Microchip)（收购爱特梅尔(Atmel)）

微芯科技是全球领先的单片机和模拟半导体供应商，微芯单片机是市场份额增长最块的单片机。他们强调节约成本的最优化设计，使用量大、档次低、价格敏感的产品。

4.三星(Samsung)

三星单片机有KS51和KS57系列4位单片机，KS86和KS88系列8位单片机，KS17系列16位单片机和KS32系列32位单片机。

5. 意法半导体(ST)

意法半导体微控制器拥有一个强大的产品阵容，从稳健的低功耗8位单片机STM8系列，到基于各种ARM Cortex-M0和M0+、 Cortex-M3、Cortex-M4、Cortex-M7内核的32位闪存微控制器STM32家族。STM32系列32位微控制器基于Arm® Cortex®-M处理器，旨在为MCU用户提供新的开发自由度。它包括一系列产品，集高性能、实时功能、数字信号处理、低功耗/低电压操作、连接性等特性于一身，同时还保持了集成度高和易于开发的特点。

6. 英飞凌(Infineon)

其前身是西门子集团的半导体部门。英飞凌8位单片机能实现高性能的电机驱动控制，在严酷环境下(高温、EMI、振动)具有极高的可靠性。英飞凌针对中国市场推出的XMC1000工业单片机，在电机控制领域拥有很高的性价比。

7. 德州仪器(TI)

TI是全球领先的模拟及数字半导体 IC 设计制造公司。除了提供模拟技术、数字信号处理 (DSP) 以外，TI 在单片机领域也涉入较深，推出一系列的32位单片机，其中Piccolo系列微处理器最具代表性,具体型号如C2000和F28x系列。

8. 东芝(Toshiba)

东芝单片机的特点从4位机到64位，门类齐全。4位机在家电领域仍有较大的市场。8位机主要有870系列、90系列等，该类单片机允许使用慢模式，采用32K时钟时功耗低至10uA数量级。CPU内部多组寄存器的使用，使得中断响应与处理更加快捷。东芝的32位单片机采用MIPS3000ARISC的 CPU结构，面向VCD、数字相机、图像处理等市场。

9. Silicon Laboratories(芯科实验室)

Silicon Laboratories成立于1996年，位于美国德州奥斯汀市，是一家专业研发设计类比电路及混合信号IC的公司，为成长快速的通信产业设计等提供广大应用。在8051系列MCU领域居于领先军团行列。这家公司2013收购了一家叫Energy Micro的节能型MCU公司，所以产品有两个型号。

10. Maxim

Maxim的超低功耗32 位 Arm® Cortex®-M4 FPU微控制器（单片机），可以帮助您在任意地方收发其他超低功耗MCU的产品。超低功耗MCU系列产品既智能又省电。他们在去年发布了一款名为MAX78000的革命性芯片。这颗低功耗神经网络加速微控制器能将人工智能（AI）推向边缘端，更重要的是，因为其低功耗特性，那就意味着即使在将其应用在电池供电的物联网（IoT）设备里，芯片性能并未受到影响。