MCU芯片技術(shù)原理是什么？MCU微控制器兩大基本功能介紹！

在這篇文章中，小編將對(duì)MCU微控制器的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對(duì)MCU微控制器的了解程度，和小編一起來(lái)閱讀以下內(nèi)容吧。

一、MCU芯片（微控制器）的技術(shù)原理

要知道MCU芯片的技術(shù)原理，我們需要先了解MCU完成任務(wù)的過(guò)程，也就是單片機(jī)執(zhí)行指令的過(guò)程。MCU中的指令都是由設(shè)計(jì)師寫下來(lái)，要求單片機(jī)執(zhí)行各種操作命令的形式，一個(gè)指令對(duì)應(yīng)一個(gè)基本操作；單片機(jī)能執(zhí)行的所有指令就是單片機(jī)的指令系統(tǒng)。

不同類型的單片機(jī)有不同的指令系統(tǒng)。為了讓一個(gè)單片功能自動(dòng)完成某項(xiàng)具體任務(wù)，必須將所要解決的問(wèn)題編成一系列的指令，并且這些指令必須是由一個(gè)單獨(dú)的函數(shù)來(lái)識(shí)別和執(zhí)行的，這樣一系列指令的集合就變成了程序，這些程序需要預(yù)先儲(chǔ)存在有存儲(chǔ)能力的存儲(chǔ)器中，也就是我們常說(shuō)的內(nèi)存。

內(nèi)存是由很多存儲(chǔ)單位構(gòu)成的，就像大房子有很多房間一樣，一個(gè)房間就是一個(gè)單元，每個(gè)房間都有唯一的房間號(hào)碼。這樣，當(dāng)單元內(nèi)的指令被提取和執(zhí)行的時(shí)候，只要知道存儲(chǔ)單元的“房間號(hào)”，就能將存儲(chǔ)的指令提取出來(lái)，精準(zhǔn)執(zhí)行。

由于程序是按順序執(zhí)行的，因此程序中的指令也是一條條地存儲(chǔ)，MCU在執(zhí)行程序時(shí)要將這些指令逐個(gè)提取并執(zhí)行，必須擁有能夠跟蹤指令所在“房間號(hào)”的功能，這個(gè)部分就是程序計(jì)數(shù)器PC(包括CPU在內(nèi))，當(dāng)程序開始運(yùn)行時(shí)，PC將會(huì)被分配到程序中每一條指令的“房間號(hào)”，并一一執(zhí)行該項(xiàng)指令，PC中的內(nèi)容自動(dòng)增加，增加量由這個(gè)指令長(zhǎng)度決定，每一條都指向下一條指令的起始地址，保證指令順序執(zhí)行。

這就是MCU的技術(shù)原理，其實(shí)也是每個(gè)程序的技術(shù)原理，MCU開發(fā)是一種基于傳統(tǒng)圓晶制造工藝的普通芯片生產(chǎn)，我國(guó)的MCU開發(fā)起步較晚，但是活力滿滿。金譽(yù)半導(dǎo)體是一家集成電路、MCU單片機(jī)、IC芯片及相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研究開發(fā)；電子產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)；半導(dǎo)體元器件、場(chǎng)效應(yīng)MOS器件、半導(dǎo)體集成電路研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、銷售一體并面向全球提供半導(dǎo)體產(chǎn)品的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。金譽(yù)半導(dǎo)體從荷蘭、日本、美國(guó)、香港等國(guó)家和地區(qū)引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)線和檢測(cè)設(shè)備，聚集了大量的專業(yè)化生產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)品的高科技術(shù)人才，擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富、專業(yè)配置合理的技術(shù)管理團(tuán)隊(duì)。

二、MCU微控制器兩大基本功能

1、TImer(定時(shí)器)：TImer的種類雖然比較多，但可歸納為兩大類：一類是固定時(shí)間間隔的TImer，即其定時(shí)的時(shí)間是由系統(tǒng)設(shè)定的，用戶程序不可控制，系統(tǒng)只提供幾種固定的時(shí)間間隔給用戶程序進(jìn)行選擇，如32Hz，16Hz，8Hz等，此類TImer在4位MCU中比較常見，因此可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘、計(jì)時(shí)等相關(guān)的功能。

另一類則是Programmable Timer(可編程定時(shí)器)，顧名思義，該類Timer的定時(shí)時(shí)間是可以由用戶的程序來(lái)控制的，控制的方式包括：時(shí)鐘源的選擇、分頻數(shù)(Prescale)選擇及預(yù)制數(shù)的設(shè)定等，有的MCU三者都同時(shí)具備，而有的則可能是其中的一種或兩種。此類Timer應(yīng)用非常靈活，實(shí)際的使用也千變?nèi)f化，其中最常見的一種應(yīng)用就是用其實(shí)現(xiàn)PWM輸出。

由于時(shí)鐘源可以自由選擇，因此，此類Timer一般均與Event Counter(事件計(jì)數(shù)器)合在一起。

2、IO口：任何MCU都具有一定數(shù)量的IO口，沒有IO口，MCU就失去了與外部溝通的渠道。根據(jù)IO口的可配置情況，可以分為如下幾種類型：

純輸入或純輸出口：此類IO口由MCU硬件設(shè)計(jì)決定，只能是輸入或輸出，不可用軟件來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)的設(shè)定。

直接讀寫IO口：如MCS-51的IO口就屬于此類IO口。當(dāng)執(zhí)行讀IO口指令時(shí)，就是輸入口;當(dāng)執(zhí)行寫IO口指令則自動(dòng)為輸出口。

程序編程設(shè)定輸入輸出方向的：此類IO口的輸入或輸出由程序根據(jù)實(shí)際的需要來(lái)進(jìn)行設(shè)定，應(yīng)用比較靈活，可以實(shí)現(xiàn)一些總線級(jí)的應(yīng)用，如I2C總線，各種LCD、LED Driver的控制總線等。

對(duì)于IO口的使用，重要的一點(diǎn)必須牢記的是：對(duì)于輸入口，必須有明確的電平信號(hào)，確保不能浮空(可以通過(guò)增加上拉或下拉電阻來(lái)實(shí)現(xiàn));而對(duì)于輸出口，其輸出的狀態(tài)電平必須考慮其外部的連接情況，應(yīng)保證在Standby或靜態(tài)狀態(tài)下不存在拉電流或灌電流。

以上便是小編此次帶來(lái)的有關(guān)MCU微控制器的全部?jī)?nèi)容，十分感謝大家的耐心閱讀，想要了解更多相關(guān)內(nèi)容，或者更多精彩內(nèi)容，請(qǐng)一定關(guān)注我們網(wǎng)站哦。