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微控制器是什么?与微处理器有什么不同?

2023-03-22 15:10
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什么是微控制器?微控制器是一种集成电路(IC)设备,通常用于通过微处理器单元(MPU),存储器和某些外围设备来控制电子系统的其他部分。这些设备针对需要处理功能以及与数字,模拟或机电组件进行敏捷,响应性交互的嵌入式应用进行了优化。

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提到这类集成电路的最常见方法是“微控制器”,但缩写“ MCU”在表示“微控制器单元”时可互换使用。还可能偶尔会看到“ [gf]b5[/gf]C”(希腊字母mu代替“微”)。

“微控制器”是一个易于选择的名称,因为它强调定义该产品类别的特征。前缀“ micro”表示体积小,术语“ controller”在这里表示增强的执行控制功能的能力。如上所述,此功能是将数字处理器和数字存储器与专门设计用于帮助微控制器与其他组件进行交互的其他硬件结合在一起的结果。

微控制器具有以下几个主要功能

(1)可靠性好。由于微控制器的各种功能部件都集成在芯片上,特别是存储器集成在芯片上,布线短,数据大部分在芯片内部传输,不易受到外界干扰,增强了抗干扰能力强,使系统运行更加可靠。因此,可靠性显然优于一般的通用CPU系统。

(2)强大的控制功能。为了满足工业控制的要求,通用微控制器的指令系统具有丰富的条件分支转移指令,I/O端口的逻辑运算和位处理功能。通常,微控制器的逻辑控制功能和运行速度高于相同级别的CPU。

(3)易于扩展。有许多三个总线和用于扩展的并行,串行输入/输出引脚,很容易形成各种尺寸的计算机应用系统。

(4)通用微控制器中没有监控程序或系统管理软件,开发需要相应的仿真系统。

微处理器与微控制器区别

1.硬件结构。微处理器是一个单芯片CPU,而微控制器则在一块集成电路芯片中集成了CPU和其他电路,构成了一个完整的微型计算机系统。

除了CPU,微控制器还包括ram、rom一个串行接口、一个并行接口,计时器和中断调度电路。虽然片上ram的容量比普通微型计算机系统还要小,但是这并未限制微控制器的使用。

2、应用领域。微处理器通常作为微型计算机系统中的CPU使用。其设计正是针对这样的应用,这也是微处理器的优势所在。然而,微控制器通常用于面向控制的应用。其系统设计追求小型化,尽可能减少元器件数量。在过去,这些应用通常需要用数十个甚至数百个数字集成电路来实现。

3、指令集特征。微处理器的指令集增强了处理功能,使其拥有强大的寻址模式和适于操作大规模数据的指令。微处理器的指令可以对半字节、字节、字,甚至双字进行操作。通过使用地址指针和地址偏移,微处理器提供了可以访问大批数据的寻址模式。自增和自减模式使得以字节、字或双字为单位访问数据变得非常容易。

微控制器的指令集适用于输入输出控制。例如,电磁铁控制着马达的开关,而电磁铁由一个1位的输出端口控制。微控制器具有设置和清除单位的指令,也能执行其他面向位的操作,如对“位”进行逻辑和异或的运算,根据标志位跳转等。

本文只能带领大家对微控制有了初步的了解,希望对大家会有一定的帮助,同时需要不断总结,这样才能提高专业技能,也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。

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