什么是微控制器?
微控制器是计算机。所有的电脑,无论是个人电脑台式电脑或者一个大的大型计算机或者微控制器——有几个共同点:
你正在使用的台式计算机是一台“通用计算机”,可以运行数千个程序中的任何一个。微控制器是“专用计算机”。微控制器只擅长一件事。微控制器还有许多其他的共同特征。如果一台计算机符合这些特征中的大部分,那么你可以称它为“微控制器”:
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- 微控制器是"嵌入式“在其他设备(通常是消费产品)中,这样他们就可以控制产品的功能或操作。因此,微控制器的另一个名称是“嵌入式控制器”。
- 微控制器是专用的到一个任务并运行一个特定的程序。程序存储在罗(只读内存),通常不会改变。
- 微控制器通常低功耗设备.台式电脑几乎总是插在墙上的插座上,可能会消耗50瓦的电力。一个电池驱动的微控制器可能消耗50毫瓦。
- 微控制器有一个专用输入设备通常(但不总是)有一个小LED或LCD显示输出.微控制器还从它所控制的设备获取输入,并通过向设备中的不同组件发送信号来控制设备。例如,电视内部的微控制器从远程控制并在电视屏幕上显示输出。控制器控制信道选择器演讲者系统和显像管电子器件的某些调整,如色调和亮度。的发动机控制器汽车从氧气传感器和碰撞传感器等传感器获取输入,并控制燃料混合和火花塞定时等事情。一个微波炉控制器从键盘输入,显示在液晶显示器上的输出和控制继电器可以打开和关闭微波发生器。
- 微控制器通常是体积小,成本低.组件的选择要尽量减小尺寸,并尽可能便宜。
- 微控制器通常,但不总是,加固的在某种程度上。例如,控制汽车发动机的微控制器必须在普通计算机通常无法承受的极端温度下工作。在阿拉斯加,汽车的微控制器必须在零下30华氏度(零下34摄氏度)的天气下正常工作,而在内华达州,同一款微控制器可能在120华氏度(49摄氏度)的天气下工作引擎在美国,发动机舱内的温度可高达150或180华氏度(65-80摄氏度)。另一方面,VCR内置的微控制器根本就没有加固。
实际的处理器用来实现微控制器的方法可以有很大的不同。例如,上面显示的手机数字手机内部包含一个z - 80处理器.Z-80是8位的微处理器开发于20世纪70年代,最初用于当时的家用电脑。Garmin GPS显示在GPS接收机我被告知,这是一款低功耗的英特尔80386。80386最初用于台式电脑。
在许多产品中,如微波炉,对CPU的需求相当低,价格是一个重要的考虑因素。在这种情况下,制造商会求助于专用微控制器芯片——最初设计的芯片是低成本、小体积、低功耗的嵌入式cpu。摩托罗拉6811和英特尔8051年都是这类芯片的好例子。还有一个名为“PIC微控制器”的流行控制器系列,由一家名为微芯片.按照今天的标准,这些cpu非常简约;但大量购买时,它们非常便宜,通常只需一个芯片就能满足设备设计师的需求。
一个典型的低端微控制器芯片可能有1000个字节芯片上有20个字节的ROM和RAM,以及8个I/0引脚。如果数量很大,这些芯片的成本有时只有几美分。你肯定不会在这样的芯片上运行Microsoft Word——Microsoft Word可能需要30兆字节的RAM和每秒可以运行数百万条指令的处理器。不过,你也不需要用Word来控制微波炉。使用微控制器,你有一个特定的任务,你试图完成,低成本,低功耗的性能是重要的。