在實際運用中，很多人使用16位單片機，16位單片機有哪些呢？本文給大家帶來16位單片機的介紹

MSP430

MSP430系列單片機是一個16位的單片機，采用了精簡指令集（RISC）結構，具有豐富的尋址方式（7種源操作數尋址、4種目的操作數尋址）、簡潔的27條內核指令以及大量的模擬指令；大量的寄存器以及片內數據存儲器都可參加多種運算；還有高效的查表處理指令。這些特點保證了可編制出高效率的源程序。

MSP430系列單片機能在25MHz晶體的驅動下，實現40ns的指令周期。16位的數據寬度、40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能實現乘加運算）相配合，能實現數字信號處理的某些算法（如FFT等）。

MSP430單片機之所以有超低的功耗，是因為其在降低芯片的電源電壓和靈活而可控的運行時鐘方面都有其獨到之處。

首先，MSP430系列單片機的電源電壓采用的是1.8-3.6V電壓。因而可使其在1MHz的時鐘條件下運行時，芯片的電流最低會在165μA左右，RAM保持模式下的最低功耗只有0.1μA。

其次，獨特的時鐘系統設計。在MSP430系列中有兩個不同的時鐘系統：基本時鐘系統、鎖頻環（FLL和FLL+）時鐘系統和DCO數字振蕩器時鐘系統。可以只使用一個晶體振蕩器（32.768kHz）DT-26ORDT-38，也可以使用兩個晶體振蕩器。由系統時鐘系統產生CPU和各功能所需的時鐘。并且這些時鐘可以在指令的控制下，打開和關閉，從而實現對總體功耗的控制。

由于系統運行時開啟的功能模塊不同，即采用不同的工作模式，芯片的功耗有著顯著的不同。在系統中共有一種活動模式（AM）和五種低功耗模式（LPM0~LPM4）。在實時時鐘模式下，可達2.5μA，在RAM保持模式下，最低可達0.1μA。

MSP430系列單片機的各系列都集成了較豐富的片內外設。它們分別是看門狗（WDT）、模擬比較器A、定時器A0（Timer_A0）、定時器A1（Timer_A1）、定時器B0（Timer_B0）、UART、SPI、I2C、硬件乘法器、液晶驅動器、10位/12位ADC、16位Σ-ΔADC、DMA、I/O端口、基本定時器（BasicTimer）、實時時鐘（RTC）和USB控制器等若干外圍模塊的不同組合。其中，看門狗可以使程序失控時迅速復位；模擬比較器進行模擬電壓的比較，配合定時器，可設計出A/D轉換器；16位定時器（Timer_A和Timer_B）具有捕獲/比較功能，大量的捕獲/比較寄存器，可用于事件計數、時序發生、PWM等；有的器件更具有可實現異步、同步及多址訪問串行通信接口可方便的實現多機通信等應用；具有較多的I/O端口，P0、P1、P2端口能夠接收外部上升沿或下降沿的中斷輸入；10/12位硬件A/D轉換器有較高的轉換速率，最高可達200kbps，能夠滿足大多數數據采集應用；能直接驅動液晶多達160段；實現兩路的12位D/A轉換；硬件I2C串行總線接口實現存儲器串行擴展；以及為了增加數據傳輸速度，而采用的DMA模塊。MSP430系列單片機的這些片內外設為系統的單片解決方案提供了極大的方便。

另外，MSP430系列單片機的中斷源較多，并且可以任意嵌套，使用時靈活方便。當系統處于省電的低功耗狀態時，中斷喚醒只需5μs。

MSP430系列有OTP型、FLASH型和ROM型三種類型的器件，這些器件的開發手段不同。對于OTP型和ROM型的器件是使用仿真器開發成功之后燒寫或掩膜芯片；對于FLASH型則有十分方便的開發調試環境，因為器件片內有JTAG調試接口，還有可電擦寫的FLASH存儲器，因此采用先下載程序到FLASH內，再在器件內通過軟件控制程序的運行，由JTAG接口讀取片內信息供設計者調試使用的方法進行開發。這種方式只需要一臺PC機和一個JTAG調試器，而不需要仿真器和編程器。開發語言有匯編語言和C語言。

SPCE061A

SPCE061A是繼μ’nSP?（MicrocontrollerandSignalProcessor）系列產品SPCE500A等之后凌陽科技推出的又一款16位結構的微控制器。與SPCE500A不同的是，在存儲器資源方面考慮到用戶的較少資源的需求以及便于程序調試等功能，SPCE061A里只內嵌32K字的閃存（FLASH）。較高的處理速度使μ’nSP?能夠非常容易地、快速地處理復雜的數字信號。因此，與SPCE500A相比，以μ’nSP?為核心的SPCE061A微控制器是適用于數字語音識別應用領域產品的一種最經濟的選擇。

開發方法

SPCE061A的開發是通過在線調試器PROBE實現的。它既是一個編程器（即程序燒寫器），又是一個實時在線調試器。用它可以替代在單片機應用項目的開發過程中常用的軟件工具——硬件在線實時仿真器和程序燒寫器。它利用了SPCE061A片內置的在線仿真電路ICE（In-CircuitEmulator）接口和凌陽公司的在線串行編程技術。PROBE工作于凌陽IDE集成開發環境軟件包下，其5芯的仿真頭直接連接到目標電路板上SPCE061A相應管腳，直接在目標電路板上的CPU---SPCE061A調試、運行用戶編制的程序。PROBE的另一頭是標準25針打印機接口，直接連接到計算機打印口與上位機通訊，在計算機IDE集成開發環境軟件包下，完成在線調試功能。

應用領域

家用電器控制器：冰箱、空調、洗衣機等白色家電。儀器儀表：數字儀表（有語音提示功能）。電表、水表、煤氣表、暖氣表。工業控制。智能家居控制器。通訊產品：多功能錄音電話、自動總機、語音信箱、數字錄音系統產品。醫療設備、保健器械（電子血壓計、紅外體溫監測儀等）。體育健身產品（跑步機等）。電子書籍（兒童電子故事書類）、電教設備等。語音識別類產品（語音識別遙控器、智能語音交互式玩具等）

8098

8098內部結構圖

它主要由一個寄存器算術邏輯單元RALU、232B的寄存器陣列以及一些外圍子系統構成。由RALU控制的外圍子系統包括以下部分：高速輸入/輸出口（HIS/HSO）、帶有采樣/保持電路的4通16道10位A/D轉換器、一個可供D/A轉換使用的脈沖寬度調制輸出（PWM）、中斷控制器和等待狀態產生邏輯、一個同步/異步串行口、兩個16位定時器、一個監督定時器。此外，片內還設有時鐘脈沖發生器。

8098引腳

8098引腳圖

引腳功能如下：

Vcc——主電源（+5V）。

Vss——數字地（0V），有兩個Vss，須同時接地。

Vpd——RAM備用電源（+5V）。正常操作期間，此電源必須接通。在掉電情況下，當Vcc尚未降至RAM所需規范電壓值以下時（Vpd正常供電），RESET信號有效，則片內寄存器頂部的16個字節內容得以維持不變，在掉電期間RESET必須保持低電平，直至Vcc恢復正常且振蕩器達到穩定時為止。

Vref——片內A/D的參考電壓（+5V），同時也是A/D模擬部分的電源電壓及讀P0所用邏輯電路的供電電壓。ANGND——A/D的模擬地，通常應與Vss保持同電位。

Vpp——片內EPROM的編程電壓針對8795BH而言。

STAL1——片內反相振蕩器的輸出，也是片內時鐘發生器的輸入，通常接外部晶體。

STAL2——片內反相振蕩器的輸出，通常接外部晶體。

RESET——復位信號輸入，低電平有效，兩個狀態周期以上的低電平輸入可使芯片復位。RESET再變為高電平時（高電平持續時間大于10個狀態周期）可產生10個周期的內部復位序列。復位序列之后各專用寄存器的狀態參看下表。

EA——存儲器選擇輸入端。當EA=0時，CPU對外部存儲器操作，當EA=1時，CPU對片內存儲器（EPROM/ROM）的2000H––3FFFH單元操作，地址在4000H以后，訪問外部存儲器，此引腳內部有下拉作用，若引腳無驅動，它總保持低電平。

ALE/ADV——地址鎖存允許或地址輸出有效（由芯片控制器CCR選擇）。當ALE為高電平時，表示地址/數據總線上傳送的是存儲器地址，ALE下降沿將地址鎖存到地址鎖存到地址鎖存器中。

RD——外部存儲器讀信號，輸出低電平有效。

。WR——外部存儲器寫信號，輸出低電平有效 。

READY——準備就緒信號（輸入）。它用來延長對外部存儲器的訪問周期，以便與慢速存儲器或動態存儲器接口。它也可用于總線共享，總線周期最多可延長至1μs。通過CCR寄存器可控制插入總線周期中的狀態數。該引腳內部有微弱的上位作用，在無外部驅動器時，為高電平。

HIS——高速輸入（HIS。0~HIS。3）引腳，其中HIS。2和HIS。3與兩個高速輸出引腳公用。 。HSO——高速輸出（HSO。0~HSO。5）引腳，其中HSO。4和HSO。5與兩個HIS引腳公用。

P0口——4路高阻輸入口，既可作為A/D轉換器的模擬量輸入（ACH4~ACH7），又可作為數字量輸入（P0.4~寬。7），也可同時輸入模擬信號和數字信號。

P2口——4位多功能口（P2.0，P2.1，P2.5）。它們除用作標準的I/O口之外，還具有復用功能，下表給出P2口各引腳的基本功能和復用功能。

P3/P4口 ——均為8位雙向I/O口，具有兩種功能，既可用作具有漏極開路輸出的雙向口，也可作為系統總線。用作系統總線時，P3口傳送低8位地址及8位數據，P4口傳送高8位地址，此時，引腳內部有上位作用。

MC9S12G

MC9S12G系列是一個專注于低功耗、高性能、低引腳數量的高效汽車級16位微控制器產品。這個系列是橋連8位高端微機和16位高性能微機，像MC9S12XS系列。MC9S12G系列是為了滿足通用汽車CAN或LIN/J2602通信應用。

MC9S12G系列使用了許多MC9S12XS系列和MC9S12P系列里面的相同特性，包括在閃存（flash memory）上的糾錯指令（ECC），一個快速A/D轉換器（ADC）和一個為了改善電磁兼容性（EMC）性能的頻率調制相位鎖存循環（IPLL）。

MC9S12G系列是高效的對較低的程序存儲器至16K。為了簡化顧客使用它，特制了一個4字節可擦除扇區的EEPROM。

MC9S12G系列傳送所有16位單片機的優勢和效率，定位于低成本，低功耗，EMC，現行代碼尺寸效率優勢被現存8位和16位單片機系列的使用者所分享。像MC9S12XS系列，MC9S12G系列運行16位位寬的訪問對所有的周期和存儲器狀態都不用等待。

MC9S12G系列可得到的封裝有100-pin LQFP， 64-pin LQFP， 48-pinLQFP/QFN， 32-pin LQFP and 20-pin TSSOP，特別是對較少引腳的封裝發揮出最大的功能。此外，在每個模塊中可得到的Ｉ／Ｏ口，進一步的可用于中斷的Ｉ／Ｏ口允許從停止或等待模式中喚醒。

MCS-96

MCS-96單片機的主要性能特點

1． 16位的CPU

它的最大特點是沒有采用累加器結構，而改用寄存器-寄存器結構，CPU的操作直接面向256字節的寄存器空間，消除了一般結構中存在的累加器的瓶頸效應，提高了操作速度和數據的吞吐能力。

2．256個字節寄存器陣列和專用寄存器

其中232字節為寄存器陣列，它兼具一般單片機通用寄存器和RAM的功能，又都可用作累加器。另外24個字節為專用寄存器。8×9×JF還具有額外的256字節的內部RAM，但不能作通用寄存器用。

3．總線寬度可控

它的外部數據總線可工作于8位或16位，以便適應對片外存儲器進行字節操作或字操作的不同需要。

4．8KB片內ROM

總存儲器空間為64KB，ROM與RAM統一編址。系列中帶片內ROM或EPROM的芯片，其容量為8KB，8×9×JF容量為16KB。

5．高效的指令系統

該指令系統可以對帶符號數和不帶符號數進行操作，有16位乘16位和32位除16位的乘除指令，有符號擴展指令，還有數據規格化指令（有利于浮點計算）等。此外，三操作數2 指令大大提高了編程效率。

6．高速輸入/輸出器特別適用于測量和產生分辨力高達2μs的脈沖（用l2MHz晶體時）。

7．5個8位輸入/輸出口

8．全雙工串行口

9．10位A/D轉換器

10．脈寬調制輸出器PWM

11．2個16位定時器

12．4個16位軟件定時器

13．16位監視定時器

14．9個中斷源9個中斷源中有8個留給用戶使用，這8個中斷源對應有8個中斷矢量，而有些中斷矢量又對應著多個中斷事件，共對應20多種事件。

MCS-96內部結構

MCS-96系列單片機的內部結構框圖見圖10-1，它主要由寄存器算術邏輯單元RALU、232B寄存器陣列以及一些外圍子系統構成。外圍子系統主要包括以下部分：高速輸入/輸出口（HIS/HSO）、帶有采樣/保持電路的A/D轉換器、脈寬調制輸出器（PWM）、定時器、監視定時器、中斷控制、I/O口（串行口和5個并行口）及時鐘脈沖發生器等功能部件。

MCS-96內部結構圖