微控制器 - 概述



微控制器是一种小型且低成本的微型计算机,旨在执行嵌入式系统的特定任务,例如显示微波炉的信息、接收遥控信号等。

一般的微控制器包括处理器、存储器(RAM、ROM、EPROM)、串行端口、外设(定时器、计数器)等。

微处理器和微控制器的区别

下表突出了微处理器和微控制器之间的区别:

微控制器 微处理器
微控制器用于在一个应用程序中执行单个任务。 微处理器用于大型应用程序。
其设计和硬件成本较低。 其设计和硬件成本较高。
易于更换。 不容易更换。
它采用 CMOS 技术构建,运行功耗较低。 其功耗较高,因为它必须控制整个系统。
它包含 CPU、RAM、ROM、I/O 端口。 它不包含 RAM、ROM、I/O 端口。它使用其引脚与外设接口。

微控制器的类型

微控制器根据存储器、架构、位数和指令集分为不同的类别。以下是其类型的列表:

位数

基于位配置,微控制器进一步分为三类。

  • 8 位微控制器 - 这种类型的微控制器用于执行算术和逻辑运算,如加法、减法、乘法、除法等。例如,Intel 8031 和 8051 是 8 位微控制器。

  • 16 位微控制器 - 这种类型的微控制器用于需要更高精度和性能的算术和逻辑运算。例如,Intel 8096 是一个 16 位微控制器。

  • 32 位微控制器 - 这种类型的微控制器通常用于自动控制设备,如自动操作机器、医疗设备等。

存储器

基于存储器配置,微控制器进一步分为两类。

  • 外部存储器微控制器 - 这种类型的微控制器设计成芯片上没有程序存储器。因此,它被称为外部存储器微控制器。例如:Intel 8031 微控制器。

  • 嵌入式存储器微控制器 - 这种类型的微控制器设计成微控制器的所有程序和数据存储器、计数器和定时器、中断、I/O 端口都嵌入在芯片上。例如:Intel 8051 微控制器。

指令集

基于指令集配置,微控制器进一步分为两类。

  • CISC - CISC 代表复杂指令集计算机。它允许用户插入单个指令作为许多简单指令的替代。

  • RISC - RISC 代表精简指令集计算机。它通过缩短每个指令的时钟周期来减少操作时间。

微控制器的应用

微控制器广泛应用于各种不同的设备,例如:

  • 光线感应和控制设备,如 LED。

  • 温度感应和控制设备,如微波炉、抽油烟机。

  • 火灾探测和安全设备,如火灾报警器。

  • 测量设备,如电压表。

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