MCU芯片技術(shù)原理是什么?MCU微控制器兩大基本功能介紹!
在這篇文章中,小編將對MCU微控制器的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對MCU微控制器的了解程度,和小編一起來閱讀以下內(nèi)容吧。
一、MCU芯片(微控制器)的技術(shù)原理
要知道MCU芯片的技術(shù)原理,我們需要先了解MCU完成任務(wù)的過程,也就是單片機(jī)執(zhí)行指令的過程。MCU中的指令都是由設(shè)計(jì)師寫下來,要求單片機(jī)執(zhí)行各種操作命令的形式,一個指令對應(yīng)一個基本操作;單片機(jī)能執(zhí)行的所有指令就是單片機(jī)的指令系統(tǒng)。
不同類型的單片機(jī)有不同的指令系統(tǒng)。為了讓一個單片功能自動完成某項(xiàng)具體任務(wù),必須將所要解決的問題編成一系列的指令,并且這些指令必須是由一個單獨(dú)的函數(shù)來識別和執(zhí)行的,這樣一系列指令的集合就變成了程序,這些程序需要預(yù)先儲存在有存儲能力的存儲器中,也就是我們常說的內(nèi)存。
內(nèi)存是由很多存儲單位構(gòu)成的,就像大房子有很多房間一樣,一個房間就是一個單元,每個房間都有唯一的房間號碼。這樣,當(dāng)單元內(nèi)的指令被提取和執(zhí)行的時候,只要知道存儲單元的“房間號”,就能將存儲的指令提取出來,精準(zhǔn)執(zhí)行。
由于程序是按順序執(zhí)行的,因此程序中的指令也是一條條地存儲,MCU在執(zhí)行程序時要將這些指令逐個提取并執(zhí)行,必須擁有能夠跟蹤指令所在“房間號”的功能,這個部分就是程序計(jì)數(shù)器PC(包括CPU在內(nèi)),當(dāng)程序開始運(yùn)行時,PC將會被分配到程序中每一條指令的“房間號”,并一一執(zhí)行該項(xiàng)指令,PC中的內(nèi)容自動增加,增加量由這個指令長度決定,每一條都指向下一條指令的起始地址,保證指令順序執(zhí)行。
這就是MCU的技術(shù)原理,其實(shí)也是每個程序的技術(shù)原理,MCU開發(fā)是一種基于傳統(tǒng)圓晶制造工藝的普通芯片生產(chǎn),我國的MCU開發(fā)起步較晚,但是活力滿滿。金譽(yù)半導(dǎo)體是一家集成電路、MCU單片機(jī)、IC芯片及相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研究開發(fā);電子產(chǎn)品方案設(shè)計(jì);半導(dǎo)體元器件、場效應(yīng)MOS器件、半導(dǎo)體集成電路研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、銷售一體并面向全球提供半導(dǎo)體產(chǎn)品的國家高新技術(shù)企業(yè)。金譽(yù)半導(dǎo)體從荷蘭、日本、美國、香港等國家和地區(qū)引進(jìn)先進(jìn)的自動化生產(chǎn)線和檢測設(shè)備,聚集了大量的專業(yè)化生產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)品的高科技術(shù)人才,擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富、專業(yè)配置合理的技術(shù)管理團(tuán)隊(duì)。
二、MCU微控制器兩大基本功能
1、TImer(定時器):TImer的種類雖然比較多,但可歸納為兩大類:一類是固定時間間隔的TImer,即其定時的時間是由系統(tǒng)設(shè)定的,用戶程序不可控制,系統(tǒng)只提供幾種固定的時間間隔給用戶程序進(jìn)行選擇,如32Hz,16Hz,8Hz等,此類TImer在4位MCU中比較常見,因此可以用來實(shí)現(xiàn)時鐘、計(jì)時等相關(guān)的功能。
另一類則是Programmable Timer(可編程定時器),顧名思義,該類Timer的定時時間是可以由用戶的程序來控制的,控制的方式包括:時鐘源的選擇、分頻數(shù)(Prescale)選擇及預(yù)制數(shù)的設(shè)定等,有的MCU三者都同時具備,而有的則可能是其中的一種或兩種。此類Timer應(yīng)用非常靈活,實(shí)際的使用也千變?nèi)f化,其中最常見的一種應(yīng)用就是用其實(shí)現(xiàn)PWM輸出。
由于時鐘源可以自由選擇,因此,此類Timer一般均與Event Counter(事件計(jì)數(shù)器)合在一起。
2、IO口:任何MCU都具有一定數(shù)量的IO口,沒有IO口,MCU就失去了與外部溝通的渠道。根據(jù)IO口的可配置情況,可以分為如下幾種類型:
純輸入或純輸出口:此類IO口由MCU硬件設(shè)計(jì)決定,只能是輸入或輸出,不可用軟件來進(jìn)行實(shí)時的設(shè)定。
直接讀寫IO口:如MCS-51的IO口就屬于此類IO口。當(dāng)執(zhí)行讀IO口指令時,就是輸入口;當(dāng)執(zhí)行寫IO口指令則自動為輸出口。
程序編程設(shè)定輸入輸出方向的:此類IO口的輸入或輸出由程序根據(jù)實(shí)際的需要來進(jìn)行設(shè)定,應(yīng)用比較靈活,可以實(shí)現(xiàn)一些總線級的應(yīng)用,如I2C總線,各種LCD、LED Driver的控制總線等。
對于IO口的使用,重要的一點(diǎn)必須牢記的是:對于輸入口,必須有明確的電平信號,確保不能浮空(可以通過增加上拉或下拉電阻來實(shí)現(xiàn));而對于輸出口,其輸出的狀態(tài)電平必須考慮其外部的連接情況,應(yīng)保證在Standby或靜態(tài)狀態(tài)下不存在拉電流或灌電流。
以上便是小編此次帶來的有關(guān)MCU微控制器的全部內(nèi)容,十分感謝大家的耐心閱讀,想要了解更多相關(guān)內(nèi)容,或者更多精彩內(nèi)容,請一定關(guān)注我們網(wǎng)站哦。