單片機常用于很多電子設(shè)備中,用于控制電子產(chǎn)品的某些動作和功能。宇凡微單片機工程師說,單片機能夠運行特定的程序,專門用于一項工作。MCU能從所控制的設(shè)備上采集信號,并通過把設(shè)備信號傳送到不同的部件以維持控制。這時候有人就會問了:單片機 MCU是由什么部件構(gòu)成的?本文將為大家詳細的講解!
MCU是將微機中CPU、內(nèi)存、輸入/輸出接口等主要部件集成到一片超大規(guī)模集成電路芯片上。一臺成熟的MCU單片機可以正常工作,主要包括五個部分:CPU系統(tǒng)、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、I/O口、基本功能單元!
1、CPU系統(tǒng)
CPU系統(tǒng)包括有CPU、時鐘系統(tǒng)、復(fù)位、總線控制邏輯。微機用CPU和微機用CPU有很大的不同,它的特點是:面向控制、嵌入式系統(tǒng)、面對單芯片;時鐘系統(tǒng)是用來產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘信號。該系統(tǒng)要滿足CPU和單片機內(nèi)部各個單元電路所需的時鐘。鐘振的工作頻率一般在1.2~12MHz之間,其復(fù)位電路應(yīng)滿足上電復(fù)位、信號控制復(fù)位的要求;總線控制邏輯應(yīng)滿足CPU對內(nèi)部和外部總線的控制要求。
2、程序存儲器
程式存儲器是一種ROM,用于固化單片機應(yīng)用程序和某些表格常數(shù)。MCU制造廠按單片機內(nèi)部程序存儲器的不同結(jié)構(gòu),構(gòu)成了單片機的不同結(jié)構(gòu)類型,共包括:MaskROM型、EPROM型、ROM型、OTP型、Flash型。前面三種程序存儲器是早期的產(chǎn)品,現(xiàn)在EPROM、ROMLess等都很少采用。
3、數(shù)據(jù)存儲器RAM
RAM是一種可讀寫內(nèi)存,又稱為隨機內(nèi)存。單片內(nèi)RAM除了可用作工作寄存器、位標、棧區(qū)外的單元,也可用作數(shù)據(jù)緩沖器,存放輸入數(shù)據(jù)或操作的結(jié)果。單片微機主要用于測控系統(tǒng),其內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲容量一般不超過256字節(jié),并且全部采用靜態(tài)隨機存儲SRAM。
4、各種I/O端口
I/O口是計算機的輸入輸出接口(T是輸入,O是輸出的意思)。微控制器的I/O口都是芯片的輔助輸出管腳。這類I/O口,可以分為幾類:總線輸入/輸出口、用戶I/O口。外部電路的輸入輸出控制由用戶使用,單片機內(nèi)部的輸入/輸出口。舉例來說,計時器/計數(shù)器的計數(shù)輸入、外部中斷源輸入等。為了減少單片機的引腳數(shù)量,通常I/O口具有復(fù)式功能。比如,如果沒有使用外部總線,那么可以將總線端口分配給用戶用于輔助入/輸出端口。根據(jù)I/O口的結(jié)構(gòu),也可分為并行I/O口,即多位數(shù)據(jù)同時輸出或輸入,這種形式的數(shù)據(jù)傳輸速度較快,但要用到多針。另外一種I/O口叫做串行I/O口,也就是,傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是連續(xù)輸出或輸入,這樣可以大大減少I/O口的引腳數(shù)量,但是傳輸數(shù)據(jù)速度很慢。
5、基本功能單元
基本功能單元是為了實現(xiàn)單片機的測控功能而設(shè)置的部分電路,是對計算機功能進行完善和擴展的基本電路,例如定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等。定時器/計數(shù)器在實際應(yīng)用中起著非常重要的作用,比如精確的時間或計算外部事件等等。
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