微控制器是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。

1.什么是微控制器

微控制器诞生于20世纪70年代中期,经过20多年的发展,其成本越来越低,而性能越来越强大,这使其应用已经无处不在,遍及各个领域。例如电机控制、条码阅读器/扫描器、消费类电子、游戏设备、电话、HVAC、楼宇安全与门禁控制、工业控制与自动化和白色家电(洗衣机、微波炉)等。


微控制器可从不同方面进行分类:根据数据总线宽度可分为8位、16位和32位机;根据存储器结构可分为Harvard结构和Von Neumann结构;根据内嵌程序存储器的类别可分为OTP、掩膜、EPROM/EEPROM和闪存Flash;根据指令结构又可分为CISC(Complex Instruction Set Computer)和RISC(Reduced Instruction Set Computer)

 

1.什么是微控制器

(图片来源于网络)

 

2.微控制器工作原理

原理:

在大量形形色色的产品中,都可以看到微控制器的影子。如果你的微波炉有发光二极管或是液晶显示屏和操作按键,那么它就装有微控制器。现在所有的汽车都至少装有一个微控制器,多的可达六到七个: 发动机、防抱死刹车系统和定速巡航控制都离不开微控制器的控制。任何配有遥控装置的设备几乎都装有微控制器: 电视机、录像机和高端的立体声系统都属于这一类。 精密的单反相机、数码相机、手机、便携摄像机、电话应答机、激光打印机、带来电显示和号码存储等功能的电话、寻呼机、功能全面的电冰箱、洗碗机、洗衣机以及带有显示屏和操作键盘的干衣机……你应该有所了解了。总的来说,任何需要与用户进行交互的产品或设备都内置有微控制器。

 

3.微控制器作用

作用:

在工业应用中,微控制器的作用是控制和协调整个设备的动作,通常需要程序计数器(PC)、指令寄存器(IR)、指令译码器(ID)、定时与控制电路,以及脉冲源、中断等共同完成。

 

根据控制器在工作中发挥的作用来看,微控制器主要有以下几种:

1、 指令控制器

指令控制器是控制器中相当重要的部分,它要完成取指令、分析指令等操作,然后交给执行单元(ALU或FPU)来执行,同时还要形成下一条指令的地址。

 

2、 时序控制器

时序控制器的作用是为每条指令按时间顺序提供控制信号。时序控制器包括时钟发生器和倍频定义单元,其中时钟发生器由石英晶体振荡器发出非常稳定的脉冲信号,就是CPU的主频;而倍频定义单元则定义了CPU主频是存储器频率(总线频率)的几倍。

 

3、 总线控制器

总线控制器主要用于控制CPU的内外部总线,包括地址总线、数据总线、控制总线等等。

 

4、中断控制器

中断控制器用于控制各种各样的中断请求,并根据优先级的高低对中断请求进行排队,逐个交给CPU处理 控制器的基本功能 设备控制器的基本功能。