微控制器基礎


**微控制器**是一種小型且低成本的微型計算機,旨在執行嵌入式系統的特定任務,例如顯示微波爐的資訊、接收遠端訊號等。

一般的微控制器包括處理器、記憶體(RAM、ROM、EPROM)、序列埠、外設(定時器、計數器)等。

微控制器的型別

微控制器根據記憶體、架構、位數和指令集劃分為不同的類別。以下是其型別的列表

  • **位數** - 基於位配置,微控制器進一步分為三類。

    • **8 位微控制器** - 這種型別的微控制器用於執行算術和邏輯運算,例如加法、減法、乘法、除法等。例如,Intel 8031 和 8051 是 8 位微控制器。

    • **16 位微控制器** - 這種型別的微控制器用於需要更高精度和效能的算術和邏輯運算。例如,Intel 8096 是一個 16 位微控制器。

    • **32 位微控制器** - 這種型別的微控制器通常用於自動控制裝置,例如自動操作機器、醫療裝置等。

  • **記憶體** - 基於記憶體配置,微控制器進一步分為兩類。

    • **外部記憶體微控制器** - 這種型別的微控制器設計成晶片上沒有程式記憶體。因此,它被稱為外部記憶體微控制器。例如:Intel 8031 微控制器。

    • **嵌入式記憶體微控制器** - 這種型別的微控制器設計成微控制器的所有程式和資料記憶體、計數器和定時器、中斷、I/O 埠都嵌入在晶片上。例如:Intel 8051 微控制器。

  • **指令集** - 基於指令集配置,微控制器進一步分為兩類。

    • **CISC** - CISC 代表複雜指令集計算機。它允許使用者插入單個指令作為許多簡單指令的替代方案。

    • **RISC** - RISC 代表精簡指令集計算機。它透過縮短每個指令的時鐘週期來減少操作時間。

微控制器的應用

微控制器廣泛應用於各種不同的裝置,例如 -

  • 光線感應和控制裝置,例如 LED。

  • 溫度感應和控制裝置,例如微波爐、抽油煙機。

  • 火災探測和安全裝置,例如火災報警器。

  • 測量裝置,例如電壓表。

因此,概括地說,我們可以說可以在單個晶片上整合微型計算機所需的所有模組,除了 I/O 裝置。這種晶片被稱為微控制器。例如 Intel 8751。8751 上的一些模組是

  • – 4K × 8 位 EPROM;

  • – 128 × 8 位 RAM;

  • – 4 個 8 位 I/O 埠。

它還具有定時器和序列通訊功能。微控制器用於各種儀器,例如洗衣機、印表機共享器、計算機鍵盤等。它們基本上用於尺寸和成本需要非常小的裝置,與微型計算機相比,並且不需要大量的複雜計算。

更新於: 2020 年 6 月 27 日

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