8位MCU（微控制器）設計趨勢：CISC向RISC低頭

對于不同的微控制器（MCU）產(chǎn)品應用，不僅需要考慮不同廠家MCU的性價比，而且還需要考慮不同指令系統(tǒng)下MCU應用特點。針對不斷涌現(xiàn)出來的新的智能化電子產(chǎn)品，人們一直在開發(fā)適合于不同嵌入式系統(tǒng)應用的MCU新產(chǎn)品。不同廠家的MCU產(chǎn)品其指令集各不相同，特別是指令集系統(tǒng)架構的不同，如市場上廣泛應用的MCS51系列和PIC系列微控制器則分別采用CISC指令系統(tǒng)和RISC指令系統(tǒng)。

微控制器按照指令系統(tǒng)可以分為CISC、RISC、類RISC（RISC-LIKE）等幾種。傳統(tǒng)的MCS51控制器屬于CISC型，其代碼密度高，但大多數(shù)指令需要多個時鐘周期完成。RISC型一般指令密度較低，但指令效率很高。類RISC型則兼有CISC和RISC的優(yōu)點。RISC和類RISC之所以有如此高的指令效率，得益于小指令集帶來的硬布線結構和流水線結構。簡單的指令集可以用硬布線進行指令譯碼，而不需要用微碼控制的方式，提高了譯碼的效率。流水線結構將指令分成幾步完成，在流水線填滿工作時，每條指令的平均執(zhí)行時間（CPI）在1個時鐘周期左右。一般來說，RISC比同等的CISC要快50%--70%，同時更容易設計和糾錯。

因此，目前對8位微控制器的產(chǎn)品開發(fā)和研究設計主要是以兼容市場上已被客戶廣泛采用的產(chǎn)品為前提，不斷提高性能并降低功耗以適應市場競爭和技術發(fā)展。對于原先為CISC指令系統(tǒng)的微控制器產(chǎn)品，在層出不窮的更新系列中已經(jīng)漸漸的融合進了RISC思想；對于采用RISC指令系統(tǒng)的微控制器來說，更多的做法仍然是針對高性能低功耗的需求對其整個體系架構不斷地進行優(yōu)化和改善，尤其是流水線結構的改進最為多見。

審核編輯：湯梓紅