MCU將是下述內(nèi)容的主要介紹對(duì)象，通過(guò)這篇文章，小編希望大家可以對(duì)MCU的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識(shí)和了解，詳細(xì)內(nèi)容如下。

一、MCU的基本功能

對(duì)于絕大多數(shù)MCU，下列功能是最普遍也是最基本的，針對(duì)不同的MCU，其描述的方式可能會(huì)有區(qū)別，但本質(zhì)上是基本相同的：

* Timer(定時(shí)器)：Timer的種類雖然比較多，但可歸納為兩大類：一類是固定時(shí)間間隔的Timer，即其定時(shí)的時(shí)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(shí)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(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘、計(jì)時(shí)等相關(guān)的功能;另一類則是Programmable Timer(可編程定時(shí)器)，顧名思義，該類Timer的定時(shí)時(shí)間是可以由用戶的程序來(lái)控制的，控制的方式包括：時(shí)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(shí)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(具體的應(yīng)用，后續(xù)會(huì)有特別的介紹)。由于時(shí)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;

* 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：

1.純輸入或純輸出口：此類IO口有MCU硬件設(shè)計(jì)決定，只能是輸入或輸出，不可用軟件來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)的設(shè)定;

2.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(shí)，就是輸入口;當(dāng)執(zhí)行寫IO口指令則自動(dòng)為輸出口

3.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(lái)進(jìn)行設(shè)定，應(yīng)用比較靈活，可以實(shí)現(xiàn)一些總線級(jí)的應(yīng)用，

如I2C 總線,各種LCD、LED Driver 的控制 總線等;

對(duì)于IO口的使用，重要的一點(diǎn)必須牢記的是：對(duì)于輸入口，必須有明確的電平信號(hào)，確保不能浮空(可以通過(guò)增加上拉或下拉電阻來(lái)實(shí)現(xiàn));而對(duì)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。

二、選擇低功耗MCU需要考慮的3點(diǎn)

(1)時(shí)鐘系統(tǒng)是MCU功耗的關(guān)鍵。應(yīng)用可以每秒多次或幾百次進(jìn)入與退出各種低功耗模式。進(jìn)人或退出低功耗模式以及快速處理數(shù)據(jù)的功能極為重要，因?yàn)?a href="/tags/CPU" target="_blank">CPU會(huì)在等待時(shí)鐘穩(wěn)定下來(lái)期間浪費(fèi)電流。大多低功耗MCU都具有“即時(shí)啟動(dòng)”時(shí)鐘，其可以在不到10~20us時(shí)間內(nèi)為CPU準(zhǔn)備就緒。重要的是要明白哪些時(shí)鐘是即時(shí)啟動(dòng)以及哪些是非即時(shí)啟動(dòng)的。某些MCU具有雙級(jí)時(shí)鐘激活功能,該功能在高頻時(shí)鐘穩(wěn)定化過(guò)程中提供一個(gè)低頻時(shí)鐘(通常為32768Hz),其可以達(dá)到1ms。CPU在大約15us時(shí)間內(nèi)正常運(yùn)行,但是運(yùn)行頻率較低，效率也較低。如果CPU只需要執(zhí)行數(shù)量較少的指令的話，如:25條，其需要763usaCPU低頻比高頻時(shí)消耗更少的電流，但是并不足于彌補(bǔ)處理時(shí)間的差異。某些MCU在6us時(shí)間內(nèi)就可以為CPU提供高速時(shí)鐘，處理相同的25條指令僅需要大約9us(6us激活+25條指令0.125us指令速率))，而且可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)啟動(dòng)的高速串行通信。

(2)事件驅(qū)動(dòng)功能與時(shí)鐘系統(tǒng)的靈活性并存。中斷會(huì)使MCU退出低功耗模式，因此MCU的中斷越多，其防止浪費(fèi)電流的CPU輪詢與降低功耗的靈活性就越大。輪詢意味著進(jìn)行與不進(jìn)行功耗預(yù)算之間存在差異，因?yàn)樗诘却霈F(xiàn)事件時(shí)會(huì)浪費(fèi)CPU帶寬并需要額外電流。一個(gè)好的低功耗MCU應(yīng)具有充分的中斷功能，為其所有外設(shè)提供中斷，同時(shí)為外部事件提供眾多外部中斷。

(3)按鈕或鍵盤應(yīng)用可以證明外部中斷的優(yōu)勢(shì)。如果不具備中斷功能，MCU必須頻繁輪詢鍵盤或按鈕，以確定其是否被按下。不僅輪詢自身會(huì)消耗功率，而且控制輪詢間隔也需要定時(shí)器，其會(huì)消耗附加電流。在具備中斷情況下，CPU可以在整個(gè)過(guò)程中保持睡眠狀態(tài)，只有按下按鈕時(shí)才激活。

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