微控制器体系结构了解吗?微控制器有哪些典型应用? 2022-03-03

 今天,小编将在这篇文章中为大家带来控制器" target="_blank">微控制器的有关报道,通过阅读这篇文章,大家可以对微控制器具备清晰的认识,主要内容如下。

一、微控制器体系结构

微控制器是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。微控制器诞生于20世纪70年代中期,经过20多年的发展,其成本越来越低,而性能越来越强大,这使其应用已经无处不在,遍及各个领域。例如电机控制、条码阅读器/扫描器、消费类电子、游戏设备、电话、HVAC、楼宇安全与门禁控制、工业控制与自动化和白色家电(洗衣机、微波炉)等。微控制器的体系结构包含两种,一是哈佛结构,二是诺依曼结构。两种结构的具体内容如下:

1、哈佛结构

哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。中央处理器首先到程序指令存储器中读取程序指令内容,解码后得到数据地址,再到相应的数据存储器中读取数据,并进行下一步的操作(通常是执行)。程序指令存储和数据存储分开,可以使指令和数据有不同的数据宽度,如Microchip公司的PIC16芯片的程序指令是14位宽度,而数据是8位宽度。哈佛结构的微处理器通常具有较高的执行效率。其程序指令和数据指令分开组织和存储的,执行时可以预先读取下一条指令。目前使用哈佛结构的中央处理器和微控制器有很多,除了上面提到的Microchip公司的PIC系列芯片,还有摩托罗拉公司的MC68系列、Zilog公司的Z8系列、ATMEL公司的AVR系列和安谋公司的ARM9、ARM10和ARM11,51单片机也属于哈佛结构。

2、诺依曼结构

在了解了哈佛结构之后,我们再来看看诺依曼结构。

冯·诺伊曼结构也称普林斯顿结构,是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置,因此程序指令和数据的宽度相同,如英特尔公司的8086中央处理器的程序指令和数据都是16位宽。目前使用冯·诺伊曼结构的中央处理器和微控制器有很多。除了上面提到的英特尔公司的8086,英特尔公司的其他中央处理器、安谋公司的ARM7、MIPS公司的MIPS处理器也采用了冯·诺伊曼结构。

二、微控制器应用

通过上面的介绍,想必大家对微控制器的两种体系结构已经具备了初步的认识。在这部分,我们主要来了解下微控制器的主要应用。

微控制器(MCU)的运用范围有很多,包括家庭和企业,楼宇自动化,制造业,机器人,汽车,照明,智能能源,工业自动化,通信和物联网(IoT)部署。可谓大到火箭制造,小到常用便携电子产品的研发。

简单的:可以将微控制器用于烤箱,冰箱,烤面包机,移动设备,咖啡机,游戏机,电视和草坪灌溉系统等日常用具。它们在办公机器中也很常见,例如复印机,扫描仪,传真机和打印机,以及智能电表,ATM系统。

复杂的:可以将微控制器在飞机,航天器,远洋轮船,车辆,医疗和生命支持系统以及机器人中执行关键功能。在医疗现场,微控制器可以调节人造心脏,肾脏或其他器官的操作。此外,它们还可以优化假肢等设备的功能。

微控制器的运用范围是很广泛的,它有多种脚位,有8位单片机、16位、32位等多个型号,不同的型号所能支持的功能也不尽相同,就相当于咱们使用的电脑的CPU一样,运存空间的大小,决定了各个型号的控制器芯片所能运用的范围。

最后,小编诚心感谢大家的阅读。你们的每一次阅读,对小编来说都是莫大的鼓励和鼓舞。最后的最后,祝大家有个精彩的一天。


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