将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口,甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。
诸如手机、PC外围、遥控器,至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等,都可见到MCU的身影。也可以认为是51单片机,ARM,DSP这类的芯片的总称。MCU(MicroControlUnit)中文名称为微控制单元,又称单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer)或者单片机。
是指随着大规模集成电路的出现及其发展,将计算机的CPU、RAM、ROM、定时数器和多种I/O接口集成在一片芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制常见存储器件。
MCU按其存储器类型可分为无片内ROM型和带片内ROM型两种。对于无片内ROM型的芯片,必须外接EPROM才能应用(典型芯片为8031)。(OneTimeProgramming,OTP)的芯片(典型芯片为97C51)。MASKROM的MCU价格便宜,但程序在出厂时已经固化,适合程序固定不变的应用场合。
MCU(MicroControllerUnit)中文名称为多点控制单元,又称单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer),是指随着大规模集成电路的出现及其发展,将计算机的CPU、RAM、ROM、定时数器和多种I/O接口集成在一片芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。\x0d\x0a MCU的分类\x0d\x0aMCU按其存储器类型可分为MASK(掩模)ROM、OTP(一次性可编程)ROM、FLASHROM等类型。MASKROM的MCU价格便宜,但程序在出厂时已经固化,适合程序固定不变的应用场合;FALSHROM的MCU程序可以反复擦写,灵活性很强,但价格较高,适合对价格不敏感的应用场合或做开发用途;OTPROM的MCU价格介于前两者之间,同时又拥有一次性可编程能力,适合既要求一定灵活性,又要求低成本的应用场合,尤其是功能不断翻新、需要迅速量产的电子产品。\x0d\x0a微控制器在经过这几年不断地研究,发展,历经4位,8位,到现在的16位及32位,甚至64位。产品的成熟度,以及投入厂商之多,应用范围之广,真可谓之空前。目前在国外大厂因开发较早,产品线广,所以技术领先,而本土厂商则以多功能为产品导向取胜。但不可讳言的,本土厂商的价格战是对外商造成威胁的关键因素。\x0d\x0a由于制程的改进,8位MCU与4位MCU价差相去无几,8位已渐成为市场主流;目前4位MCU大部份应用在计算器、车用仪表、车用防盗装置、呼叫器、无线电话、CD播放器、LCD驱动控制器、LCD游戏机、儿童玩具、磅秤、充电器、胎压计、温湿度计、遥控器及傻瓜相机等;8位MCU大部份应用在电表、马达控制器、电动玩具机、变频式冷气机、呼叫器、传真机、来电辨识器(CallerID)、电话录音机、CRT显示器、键盘及USB等;16位MCU大部份应用在行动电话、数字相机及摄录放影机等;32位MCU大部份应用在Modem、GPS、PDA、HPC、STB、Hub、Bridge、Router、工作站、ISDN电话、激光打印机与彩色传真机;64位MCU大部份应用在高阶工作站、多媒体互动系统、高级电视游乐器(如SEGA的Dreamcast及Nintendo的GameBoy)及高级终端机等。MCU,英文为Microcontroller Unit,意味微控制单元,又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer )或单片机,是把中央处理器(Central Process Unit;CPU)的频率与规格做适当缩减,并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口,甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。
随着行业上下游的发展及电子信息产业整体发展,MCU身影在各个应用领域随处可见,例如手机,PC外围,遥控器,温湿度计,CD播放器,电表,马达,传真机,汽车电子,工业上的步进马达、机器手臂的控制,医疗,AI等,遍布高中低端领域。
了解了MCU的基本概念后我们来看看MCU的分类有哪些,本文将按照用途、基本操作处理的数据位数、存储器结构、存储器类型、指令结构等角度对MCU做一分类:
按用途——可分为通用型MCU和专用型MCU,其中通用型是指将可开发的资源(ROM、RAM、I/O、 EPROM)等全部提供给用户的MCU;专用型MCU是指硬件及指令是按照某种特定用途而设计,例如录音机机芯控制器、打印机控制器、电机控制器等。
按其基本操作处理的数据位数——根据总线或数据暂存器的宽度,单片机又分为1位、4位、8位、16位、32位甚至64位单片机。
按存储器类型——可分为无片内ROM型和带片内ROM型两种。
按存储器结构——MCU根据其存储器结构可分为哈佛(Harvard)结构和冯▪诺依曼(Von Neumann)结构。
按指令结构——根据指令结构又可分为CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机)和RISC(Reduced Instruction Set Comuter,精简指令集计算机微控制器)
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