單片機(jī)(MCU)是一個(gè)小型的計(jì)算機(jī),它將各個(gè)部件集成在單個(gè)芯片上,具有CPU,內(nèi)存(RAM和ROM)以及用于處理各種數(shù)據(jù)的接口(包括輸入/輸出接口)。與服務(wù)于更通用應(yīng)用程序的微處理器不同,單片機(jī)針對(duì)更特定的應(yīng)用程序。單片機(jī)具有許多用途:它普遍應(yīng)用于玩具和家用電器等消費(fèi)電子產(chǎn)品、手機(jī)和計(jì)算機(jī)等通信設(shè)備中,以及ECG機(jī)器和監(jiān)視器等醫(yī)療儀器中。同樣,在工業(yè)環(huán)境中,它可以用于控制溫度或壓力,計(jì)數(shù)時(shí)間,測(cè)量速度或激活制動(dòng)系統(tǒng)。
在現(xiàn)如今競(jìng)爭(zhēng)激烈的汽車(chē)市場(chǎng)要求車(chē)輛能夠提供卓越的駕駛特性、低油耗以及最新的舒適功能和便利性,例如帶記憶功能的座椅系統(tǒng)、無(wú)鑰匙進(jìn)入、集成導(dǎo)航以及駕駛員輔助。幸運(yùn)的是,制造商可以通過(guò)嵌入式微控制器 (MCU) 提供的智能來(lái)滿(mǎn)足這些需求,這使他們能夠在中端甚至經(jīng)濟(jì)模型中提供高級(jí)功能。
單片機(jī)常用于很多電子設(shè)備中,用于控制電子產(chǎn)品的某些動(dòng)作和功能。宇凡微單片機(jī)工程師說(shuō),單片機(jī)能夠運(yùn)行特定的程序,專(zhuān)門(mén)用于一項(xiàng)工作。MCU能從所控制的設(shè)備上采集信號(hào),并通過(guò)把設(shè)備信號(hào)傳送到不同的部件以維持控。Microcontroller(微控制器)又可簡(jiǎn)稱(chēng)MCU或μC,也有人稱(chēng)為單芯片微控制器(Single Chip Microcontroller),將ROM、RAM、CPU、I/O集合在同一個(gè)芯片中,為不同的應(yīng)用場(chǎng)合做不同組合控制.微控制器在經(jīng)過(guò)這幾年不斷地研究,發(fā)展,歷經(jīng)4位,8位,到現(xiàn)在的16位及32位,甚至64位.產(chǎn)品的成熟度,以及投入廠商之多,應(yīng)用范圍之廣,真可謂之空前.
眾所周知,一款優(yōu)秀的產(chǎn)品,不僅要有很高的性能,很好的穩(wěn)定性,而且還要具備對(duì)用戶(hù)非常友好和極具吸引力的圖形交互界面。然而,運(yùn)行一個(gè)非??犰徘覙O具吸引力的圖形用戶(hù)界面,就要求有一個(gè)高主頻,高性能,存儲(chǔ)資源豐富的MCU作為支撐。
MCU(微控制器)在手機(jī)中的應(yīng)用非常廣泛,主要有以下幾方面的作用,處理和協(xié)調(diào)各個(gè)功能模塊:手機(jī)內(nèi)部有許多的功能模塊,如電容式觸摸感應(yīng)接口、觸摸屏接口、攝像頭接口、不同模擬傳感器輸入檢測(cè)等。這些模塊需要MCU來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和協(xié)調(diào),確保各個(gè)模塊之間的通信和數(shù)據(jù)交換得以順利進(jìn)行。
MCU廠商在中國(guó)市場(chǎng)的布局呈現(xiàn)出多元化的趨勢(shì)。一方面,中國(guó)本土MCU廠商逐漸崛起,并且在某些領(lǐng)域已經(jīng)具備一定的競(jìng)爭(zhēng)力。這些本土廠商包括兆易創(chuàng)新、中穎電子、華大半導(dǎo)體、芯海科技等。其中,兆易創(chuàng)新在2019年推出了自有品牌的GD32系列,成為中國(guó)第一家擁有MCU品牌的公司。
MCU器件在中國(guó)市場(chǎng)的發(fā)展近年來(lái)呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。 從行業(yè)規(guī)模來(lái)看,中國(guó)MCU行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng),2021年達(dá)到了365億元,較2020年增長(zhǎng)了35.69%,預(yù)計(jì)2022年將達(dá)到390億元左右。這種增長(zhǎng)主要得益于MCU廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、通訊電子、汽車(chē)電子、工業(yè)控制、家電電子、航天電子等領(lǐng)域,特別是
我們?cè)谑褂肕CU開(kāi)發(fā)項(xiàng)目時(shí),首先分析和了解項(xiàng)目的總體要求,并綜合考慮系統(tǒng)使用環(huán)境、可靠性要求、可維護(hù)性及產(chǎn)品的成本等因素,制定出可行的性能指標(biāo)。單片機(jī)系統(tǒng)由軟件和硬件兩部分,有些功能既可由硬件來(lái)實(shí)現(xiàn),也可以用軟件來(lái)完成。硬件的使用可以提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性;使用軟件實(shí)現(xiàn),可以降低系統(tǒng)成本,簡(jiǎn)化硬件結(jié)構(gòu),合理地制定硬件和軟件任務(wù)的比例。
定時(shí)器和計(jì)數(shù)器可能是 MCU 設(shè)計(jì)中最普遍的外設(shè)。幾乎任何應(yīng)用程序都可以使用定時(shí)器或計(jì)數(shù)器來(lái)提高性能、降低功耗或簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),方法是用簡(jiǎn)單的定時(shí)器或計(jì)數(shù)器中斷代替重復(fù)或循環(huán)的 CPU 操作。但是,您可能沒(méi)有使用過(guò)一些較新的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器單元,而現(xiàn)在可用的一些高級(jí)功能可以進(jìn)一步改進(jìn)您的設(shè)計(jì)。
基于MCU器件實(shí)現(xiàn)通信電路的應(yīng)用設(shè)計(jì),可以按照以下步驟進(jìn)行: 選擇合適的MCU器件:根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同,選擇具有特定功能和特性的MCU器件。例如,如果是實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)控系統(tǒng),可以選擇具有8位C51單片機(jī)AT89S52的MCU器件,該器件具有8 KB的E2PROM和256 B的RAM,可以滿(mǎn)足溫度監(jiān)控系統(tǒng)的需要。
串口通信的基本原理是利用串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?,通過(guò)單條線路按順序發(fā)送一個(gè)比特的信息。在串行通信中,數(shù)據(jù)傳輸方向是單一的,可以是單向或雙向,但需要在發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備之間建立通信協(xié)議,以便正確地傳輸和接收數(shù)據(jù)。
時(shí)鐘系統(tǒng)是MCU(微控制器)的基礎(chǔ)組成部分,也是評(píng)估MCU性能和功能的重要指標(biāo)之一。時(shí)鐘系統(tǒng)為MCU提供了時(shí)間基準(zhǔn),用于同步和控制各種操作,如指令執(zhí)行、數(shù)據(jù)傳輸和外部設(shè)備的通信等。
每家工廠都有數(shù)百臺(tái)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)裝配線和其它設(shè)備的機(jī)器人供電。據(jù)估計(jì),全球工業(yè)總用電量中約 70% 與電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)。因此,即使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率提升 1%,也會(huì)對(duì)運(yùn)營(yíng)開(kāi)銷(xiāo)和環(huán)境產(chǎn)生顯著的積極影響。通過(guò)自適應(yīng)計(jì)算能力,能夠簡(jiǎn)化信號(hào)處理,實(shí)現(xiàn)高能效電機(jī)控制。
8位MCU(微控制器)是一種集成了一些精密模擬外設(shè)、可配置GPIO引腳、串行接口和快速數(shù)據(jù)總線架構(gòu)的低引腳數(shù)設(shè)備。這種控制器具有多種架構(gòu)特征和應(yīng)用設(shè)計(jì)。
視頻會(huì)議系統(tǒng)的主要作用是實(shí)現(xiàn)多方實(shí)時(shí)的視頻交互,音頻溝通功能,數(shù)據(jù)交互功能,支持文字公聊和私聊,同步錄制視頻、音頻,計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)屏幕。它能夠讓員工遠(yuǎn)程參與會(huì)議,無(wú)需出差,省去了時(shí)間和成本,提高了工作效率。此外,視頻會(huì)議還可以加強(qiáng)溝通和協(xié)作,不受地域限制,幫助團(tuán)隊(duì)更好地協(xié)作和合作。