欢迎进入张掖!

当前位置 >> 网站首页 >> 网站公告 >> 微控制器的工作原理

网站公告

微控制器的工作原理

2021年02月22日 09:57来源:张掖
微控制器指南,微控制器的工作原理
如本指南引言所述,微控制器单元(MCU)本质上是一台完全嵌入至单个集成电路的非常小的计算机(即芯片)。

基于这一点,微控制器有点类似于片上系统(SoC),即用于家用计算机的系统,基本采用英特尔或AMD产品。但微控制器的复杂性要比普通的SoC(SoC的众多核心组件通常包含一个或多个微控制器)小得多。

微控制器的运行方式与简单的SoC非常类似,它们可以通过多种不同的通信协议来检测外部刺激或状况,并对其做出反应。这些协议包括USB、触摸响应、环境传感器等。

当用户通过编程以对某些输入或信号检测做出反应时,可以使用MCU在多样的功能和应用程序阵列中执行响应行为。这些行为包括简单的输入输出(I/O)触发器和组件控制算法,还可以影响更为复杂的完全集成系统的其他组件。
本入门指南并不旨在对微控制器的确切工作方式进行全面细分,其更多的是概述MCU的用途。如果您想学习如何为特定任务编程和操作微控制器,可以在线查找有用指南。

如果您想要了解MCU的工作原理,尤其是MCU与类似组件(例如微处理器)之间的差异,那您有必要了解一下微控制器的物理构成。

由于微控制器实际上是嵌入在单个集成芯片上的简单微型计算机,所以它需要的基本组件与大型复杂"计算机"的组件相同,例如:

CPU(中央处理器)
本质上是微型计算机的"大脑",是控制和监测MCU内部过程的微处理器
负责读取和执行所有正在执行的逻辑/数学功能

RAM(随机存取存储器)
仅在通电时使用的临时存储,用于运行和计算MCU通知执行的程序
使用中不断被覆盖

ROM(只读存储器)
预先编写的"永久"内存,未通电也可以保留
指导MCU如何在被询问时执行其程序
内部振荡器(MCU的主计时器)
该组件用作微控制器的核心时钟,并控制其内部过程的执行节奏
与其他计时器一样,它们会跟踪给定过程中流逝的时间,并帮助MCU以指定的时间间隔开始和结束特定功能

I/O(输入/输出)端口
一个或多个通信端口,通常为连接引脚形式
MCU可以通过这些端口链接到其他组件和电路,以实现输入/输出数据信号和电源的流动

外围控制器芯片(其他可选配件和组件)
根据MCU需要执行的任务而定
其他计时器和计数器、脉宽调制(PWM)节点、模数转换器、数模转换器、众多数据捕获模块、其他I/O选项等

但与个人计算机配置的同类SoC相比,所有这些微控制器组件的范围/容量都大大减小。MCU通常用于控制吹风机或计算器等基本行为,但对于更复杂的机器(如完整的计算机),它将无法胜任。

更多微控制器指南内容,请访问RS PRO