微控制器 - 概述


控制器是一种小型、低成本的微型计算机,旨在执行嵌入式系统的特定任务,如显示微波信息、接收远程信号等。

一般微控制器由处理器、存储器(RAM、ROM、EPROM)、串口、外设(定时器、计数器)等组成。

微处理器和微控制器之间的区别

下表重点介绍了微处理器和微控制器之间的差异 -

微控制器 微处理器
微控制器用于执行应用程序中的单个任务。 微处理器用于大型应用。
其设计和硬件成本较低。 其设计和硬件成本较高。
易于更换。 没那么容易更换。
它采用 CMOS 技术构建,运行时所需的功耗更少。 它的功耗很高,因为它必须控制整个系统。
它由CPU、RAM、ROM、I/O端口组成。 它不包含 RAM、ROM、I/O 端口。它使用其引脚与外围设备连接。

微控制器的类型

微控制器根据内存、体系结构、位和指令集分为各种类别。以下是它们的类型列表 -

少量

根据位配置,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执行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。

记忆

根据存储器配置,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的设计方式使得它们的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的设计方式是微控制器将所有程序和数据存储器、计数器和定时器、中断、I/O 端口嵌入在芯片上。例如:Intel 8051 微控制器。

指令系统

根据指令集配置,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。它通过缩短每条指令的时钟周期来减少操作时间。

微控制器的应用

微控制器广泛用于各种不同的设备,例如 -

  • LED 等光传感和控制器件。

  • 微波炉、烟囱等温度传感和控制装置。

  • 火灾探测和安全装置,如火灾报警器。

  • 电压表等测量设备。