国际半导体贸易统计显示，8位芯片仍占微处理器市场的56%和40%。最受欢迎的8位英特尔架构8051芯片平均每年销售33亿个芯片，大约是32位个人电脑微处理器的30倍。即使是最早出现在1971年的低端4位芯片的销量也只比最高销量低15%。嵌入式系统开发人员仍在使用这些芯片，因为它们价格极低、功耗低、体积小，几乎可以为任何应用增加智能。

为了用更强大的设备取代8位和16位微控制器，飞利浦半导体发布了基于arm7的32位微控制器的新产品线。飞利浦知道最小的微控制器不能被自己的条件打败，但是飞利浦相信这样一个32位的微控制器，以更小的尺寸制造，具有额外的性能，可以让一些开发者放弃他们节俭的习惯。为了使它更有吸引力，飞利浦制造了一种新的微控制器，它采用特殊的0.18微米coms工艺，提供嵌入式闪存。

闪光

飞利浦新lpc2100系列中的所有MCU都使用arm7tdmi-s内核，带有16位thumb指令、调试扩展(包括实时监控、实时跟踪和嵌入式医疗)和32位乘法器。Arm7具有简单的三级流水线和冯·诺依曼结构，是业界广泛支持的最小的32位risc内核。虽然31000门的arm7tdmi-s内核是80c51(约9500门)的三倍大，但使用0.18微米工艺时，差别并不明显。使用0.18微米工艺，100，000个栅极可以集成在1mm2的面积内，而sram单元仅占用4.65μm2。当处理器内核与外设功能和片内存储器集成时，这种差异甚至更小。在需要网络连接的嵌入式系统中(这是一种越来越流行的功能)，需要60，000到90，000个门才能实现以太网媒体访问控制器。同样，任何有用数量的片内sram都可以减少处理器占用的硅面积。

为降低成本和功耗，飞利浦采用0.18微米工艺制造lpc2100芯片，在1.8v工作电压下，频率可达60mhz。飞利浦声称它是业界第一个采用0.18微米cmos工艺的嵌入式闪存。零等待状态闪存基于两个晶体管单元，其访问时间在50纳秒以内。它通过一个非常宽的128位接口连接到处理器。这使处理器能够一次读取四个字，从而消除了一般闪存读取的等待时间。闪存控制器还可以执行智能预取指针缓冲，以便当处理器必须中断服务程序时，存储在闪存中的指令立即可用。飞利浦提供了一个闪存加载器，可以通过串口下载用户程序，并在现场升级系统。

材料供应

到目前为止，lpc2100系列的所有设备都有128k嵌入式闪存，但未来的芯片将提供小到64k、大到1mb的闪存。飞利浦将在今年晚些时候为芯片提供2004闪存，并计划在2004年之前用更小的0.13微米工艺生产1mb闪存芯片。

lpc2100系列成员在sram数量上有很大差异。Lpc2104、lpc2105和lpc2106分别具有16k、32k和64ksram。较大的片内存储器使lpc2105和lpc2106更适合处理协议栈的网络应用。飞利浦表示，该系列芯片未来将增加以太网、usb、802.11、can和a/d转换逻辑。

整合闪存的两种方法

飞利浦不是第一家生产基于arm的微控制器的公司，甚至也不是第一家集成闪存的公司。Atmel、hynix和oki均为mcu提供基于arm7tdmi-s内核的flash，这些厂商的设备都具有比philipsmcu更大的flash容量。最强大的竞争对手是atmel，它的at91系列有四个这样的芯片，有些有2mb闪存，是现有philipslpc2100系列设备的16倍。Atmelmcu倾向于更多的sram，其中两个的时钟速度比philips芯片更快。

atmel、hynix、oki和philips生产的基于arm7的mcu有一个重要的区别，即只有philips和hynix在同一个芯片中集成了闪存和处理器内核，而atmel和oki在多芯片封装中集成了单个闪存芯片和处理器。当然，这对内存性能、封装尺寸、功耗和价格都有重要影响。

在atmel单片机中，闪存接口的宽度只有32位，而不是飞利浦的128位。存取时间约为110ns，仅为philipsflash存储器速度的一半。一个结果是atmel的微控制器只有在执行静态随机存取存储器(sram)时才能充分发挥其性能，而不是执行闪存中的代码。然而，philipsmcu在零等待闪存中执行程序时不会失去性能。oki的mcu速度较慢，因为连接处理器和闪存的多芯片接口只有16位宽。虽然hynix的闪存和处理器内核嵌入在同一个芯片中，但它也使用16位接口。hynixflash存储器的存取时间约为90ns，仅为philipsmcu速度的一半。

飞利浦0.18微米嵌入式闪存技术的另一个优势是实现了更小的芯片，这不仅降低了功耗、封装尺寸，还降低了成本。philipsmcu的尺寸只有7×7毫米，比atmel最接近的竞争对手AT91FR4042和at91fr40162的尺寸小一半。Oki的ml67q400x/500器件是同类产品中最大的，其lqfp封装尺寸为20×20mm，是飞利浦器件的4倍。

Atmelmcu的sram往往比philipsmcu多，但它应该用来弥补速度较慢的闪存的不足，而且sram比闪存更大、更贵。遗憾的是，我们无法获得所有这些制造商设备的功耗指数、封装尺寸和批量价格。但毫无疑问，飞利浦的0.18微米工艺使得lpc2100器件的内核电压和其他参数在非常小的嵌入式系统中具有优势。

对于32位处理器来说，所有这些基于arm7的微控制器都非常便宜，但请注意，同一批8位芯片的平均价格仅为1.40美元。几美元似乎没什么区别，但对低端嵌入式系统来说非常重要。

小胳膊，大拇指？

Arm通过提供一个更小的内核和专门为mcu集成设计的扩展thumb指令，可以降低8位mcu和32位MCU之间的价格差异。现在，因为thumb不是一个完整的指令集，arm程序必须在16位和32位模式之间来回切换。此外，它不能处理异常或某些系统控制的功能或访问整个寄存器文件。如果thumb更全面，开发人员可以用紧凑的16位代码编写整个程序，同时仍然保持32位结构的大部分优势。

具有全功能thumb指令的arm内核可能类似于日立的第一代superh，它结合了16位指令集和32位risc结构。去年，arc使用了一种新的方法来实现其arcompact指令集体系结构，该体系结构允许程序员编写16位或32位代码，或者混合使用这两种类型的指令。反正切内核的基本配置约为16，000个门，相当于arm7的一半，因此32位risc内核可能与8位和16位架构竞争。

该信息由arm(中国)公司提供