单片机在近10 年取得了飞速的发展。 在世界范围内从事单片机开发的主要有4 个区域：一是欧美， 开发厂家及其最新单片机系列产品有美国国家半导体公司的COP8 系列单片机，PHILIPS 公司的51 系列单片机， AMD 公司的186 系列16 位嵌入式微控制器， ST 公司的ST62 系列单片机； MICROCHIP 的PIC 系列单片机； MOTOROLA 的各个系列单片机以及Infineon Technologies 的C500 和C166 系列等。 二是日本， TOSHIBA 公司开发了从4 位到64位的多系列单片机； 日立公司也有从4 位到32 位的单片机； 另外还有FUJITSU Microelec⁃tronics 的F2MC－8L 微控制器系列产品； OKI Electronics 的MSM80、MSM66、MSM63 系列单片机； NEC 的75X、78X 系列微机。 三是我国台湾地区， 主要有WINBOND 公司的W741／W536、W78／W77 等微控制器系列产品； HOLTEK 的HT46／47／48／49CXX 系列微控制器；EMC 公司的E78 系列单片机等。 四是韩国， 主要有HYUNDAI microelectronics 的GMS800、GMS30 系列微控制器； 另外还有LG 等公司也生产单片机。

在过去一段时间内， 单片机的指令运行速度一直在10MIPS 以下， 这对于应用在工业控制领域内的单片机来说是足够的， 但当单片机应用在通信及DSP 领域作为高速运算、编码或解码时， 就会出现因指令运行速度不够而限制单片机应用的情形， 因此提高单片机指令运行速度已经成为迫切需要解决的问题。 提高单片机指令运行速度的前提是在单片机的设计中必须采用先进的结构。 目前比较多的单片机采用改进的哈佛（Harvard） 结构， 这种结构基于具有分离地址总线的两个存储器， 其中一个存放程序， 另一个存放数据， 允许数据从程序存储器传递到SRAM， 该功能也允许从程序存储器中读取数据表。 这种结构的优点是取指令和存储器数据交换可在多步流水线中同时进行， 这意味着当前指令执行时就可从程序存储器中取出下条指令。 这是一种一个时钟周期运行完一条指令的并行流水线操作方式， 因此可大大提高指令运行速度。 另外， 目前许多单片机均采用了精简指令集结构（RISC）， 使得单片机所有的指令均为单字节指令， 因此其程序空间的效率比较高， 代码也比较紧凑。

美国Microchip 公司推出的PIC8 位单片机系列采用了先进结构后， 在运行速度、代码空间占有两方面与其他单片机比较有了显著的提高。 PHILIPS 公司的51LPC 系列单片机的指令执行速度比现有的80C51 器件高1 倍， 因为它在结构上有所改善： 采用双数据指针， 依据条件读取扩展或外接存储器； 采用四级中断优先， 用来处理越来越频繁的中断； 芯片上具有多个存储器， 有最大到64 kB 的ROM 或EPROM， 有512 B 或1 kB 的RAM 等； 改善的UART，用来进行FRAMING 错误检测及自动地址检测。 基于80C51 的PHILIPS 低功率、低系统成本51LPC 系列微控制器是业界推动单片机向低功耗方向发展的主导单片机系列之一， 用具体数据来说明： 在3.3 V 电压下， 当工作频率为4 ～20 MHz 时， 电流为1.7 ～10 mA； 当工作频率为100 kHz ～4 MHz 时， 电流为0.044 ～1.7 mA； 当工作频率为20 ～100 kHz 时， 电流为0.009 ～0.044 mA。 51LPC 系列单片机采用以下三种方法降低功耗：

（1） 使系统进入空闲模式： 在空闲模式下， 只有外围器件在工作。 任意的复位及中断均可结束空闲模式。(www.daowen.com)

（2） 使系统进入低功耗模式： 在低功耗模式下， 振荡器停止工作， 使功耗降到最小。低功耗模式的唤醒方式： 外部中断0 以及1 ＋键盘中断； 比较器； 看门狗定时器， 掉电检测； 复位输入。

（3） 使系统进入低电压EPROM 操作： EPROM 包含了模拟电路， 当VDD高于4 V 时， 可通过软件使这些模拟电路掉电以降低功耗。 在上电情况下可使系统退出该模式。

采用Flash Memory， 随着半导体工艺技术的不断进步， MCU 的Flash 版本逐渐替代了原有的OTP 版本。 Flash MCU 具有以下优点： 与多次可编程的窗口式EPROM 相比， Flash MCU的成本要低得多； 在系统编程能力以及产品生产方面提供了灵活性， 因为Flash MCU 可在编程后再次以新代码重新编程， 可减少已编程器件的报废和库存； 有助于生产厂商缩短设计周期， 使终端用户产品更具竞争力。 例如MOTOROLA 的带Flash Memory 的8 位单片机M68HC908 就采用了这种新技术， 它采用最新的1.5 T Flash 单元结构。 目前微控制器的另一个发展趋势是在芯片上集成更多的功能， 如模拟功能， 包括模拟比较器、A／D 和D／A 转换等。 PHILIPS 的P87LPC76X 系列单片机中就有两个模拟比较器， 输入和输出选择允许比较器配置成不同模式； 还有外围功能， 如USB （Universal Serial BUS）、LCD （液晶显示）、CAN、硬件加速器等。 USB 是解决PC 环境工业标准连接的有效途径， 允许把很多外围器件连接到一个公共界面上。 CAN 总线由许多相等的节点以线状的拓扑结构相连接而成， 用来在高噪声环境中进行实时数据交换工作。 Infineon Technologies 在解释CAN 基本原理时提出了一种“完整型” CAN 控制器的结构。 目前单片机正朝兼容性较好的方向努力， 具体表现在： 兼容性作为设计的第一考虑； 在线仿真开发系统的引入优化了单片机的透明性； 使用同一种EPROM 编程器； OTP 使器件性能快速提升及标准化成为可能。