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用于控制或嵌入式系统的微控制器

最新更新:2011年10月 06日

Question:

用于控制或嵌入式系统的微控制器

Answer:

微控制器有用于控制的和用于嵌入式系统的两种。这两种微控制器与“普通”微控制器有何不同?微控制器用于诸如汽车、PC、空调、录像机、移动电话、TV或电饭煲这样的系统(换句话说,被嵌入到系统中)。只有设计制作微控制器的人员和爱好者才会仔细研究微控制器。
用于控制或嵌入式系统的微控制器增强了嵌入式应用功能,或者是专门被设计成易于嵌入式应用。
微计算机有微处理器(称为MPU或CPU)和微控制器(称为MCU)两种。
 
<参考: 早期的微控制器>
最早的著名的微控制器是8080,称为CPU,而6800称为MPU。CPU是指中央处理单元,是计算机的核心。一个系统如果由两个或两个以上LSI组成 并执行相同操作,也称为CPU。另一方面,MPU是指微处理单元,由一个LSI组成一个单元。如今,已经把CPU以外的功能集成到一个LSI中,因此 CPU和MPU没有什么区别。

将数据输入到计算机中,由计算机处理(计算)数据并输出结 果。微处理器用于处理数据,因此具有CPU的主要功能。计算机的功能举例如下所示。现在的微处理器不仅具有CPU的功能而且这些功能被集成在中心,外围涂 成深黄色。有些计算机甚至还具有端口、A/D和D/A转换器等功能,外围涂成淡黄色,但需要与存储指令的外部ROM连接。
 
<参考2: 进行数据处理的微控制器的用法>
进行数据处理的微控制器的应用范围如下所示。
微控制器能够处理的数据的基本长度是4位。由于4位可以处理0~15种状态,所以微控制器主要处理数字数据。因此在应用领域,引用了cache寄存器,它主要计算能够被引用的十进制数。
由于8位可以处理0~255种状态,一个8位微控制器除了可以使用数字,还可以使用字符(如字母)。因为可以使用字符,这样的微控制器的应用范围扩大到英文处理器和个人计算机。
如果微控制器可以处理16位数据,就可以使用2字节的字符。因此一个16位微控制器支持日文。但16位微控制器还不能处理声音和图像数据。
32微位控制器由于可处理的数据长度增加了,因此可以处理声音和图像。

微控制器(MCU)有一个内部ROM,因此可以通过向该内部ROM写指令,仅用单独的LSI也可以操作。这样可以把系统组织得更紧凑。



<参考 2>,以上介绍了不同位数的微控制器数据处理方面的应用。在下面的讨论中,将介绍用于控制和用于嵌入式系统的微控制器之间的区别及其应用。
在 用于控制的微控制器中,对输入信号执行必要的处理,然后输出结果。而在用于数据处理的微控制器中,输入信号来自开关或用于转换物理信息(如温度和磁力等模 拟量)的传感器的状态。根据输入信号,用于控制的微控制器执行这样的处理:如当按下开关时亮灯,当温度超过规定值时发出报警声。



开 关信息通常是1位。这就意味着用于控制的微控制器必须能够有效处理1位信息。由于自然世界中的物理量都是模拟量,传感器的输出信号都是模拟信号。因此需要 使用A/D转换器来处理这些信号。用于控制的微控制器的有些输出信号可以控制用于开/关处理的1位信息,如开灯或关灯;有些是控制亮度、发出的声音或控制 DC电动机的模拟信号;而其它信号则用于驱动执行设备(如电动机,LCD或荧光显示台)。因此微控制器必须具有能够支持这些信号的输出功能。

要在移动系统中使用微控制器,系统需要组织紧凑。此外具有低电压操作和低功耗也是很重要的。
因此用于控制和用于嵌入式系统的微控制器通过提供特定功能,可以适应多种应用。
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