顾名思义,微控制器是集成在单个芯片上的计算机。 单片机与其他芯片最大的区别在于,它不是运行固定逻辑的芯片,而是通过注入不同程序来完成各种数据计算和逻辑运算功能的芯片。 与台式机相比,单片机相当于主机,因此单片机也称为单片机(MCU)。
通常,单片机由CPU、内部存储器、IO接口、定时计数器和中断系统组成。
1.CPU,即第一处理器,主要由控制器和组合器组成,是单片机的核心部件,也是单片机的大脑。 根据CPU处理的数据宽度,可分为4位、8位、16位、32位、64位。
2.内部存储器是指集成在单片机中的存储器,可分为数据存储器和程序存储器。 数据存储器主要用于存储数据、变量、中间运算结果等,一般采用随机存储器(RAM),可以快速写入和读取,但断电后存储的数据会消失。 程序存储器主要用于存储程序指令、定数表等,一般采用只读存储器(ROM),信息需要以特殊方式写入,写入后可以长期存储,不会因断电而丢失。
3.IO接口是单片机与外部设备之间的接口,大致可分为并行接口和串行接口,用于外部数据的输入和输出操作。
4.计时器计数器。 提供精确的定时、定时、计数、时钟脉冲等功能,可用于检测速度、频率、时间等。
5.中断系统。 它用于实时处理微控制器内部或外部的随机事件。
要形成最小可操作的单片机系统,至少需要电源电路、单片机、时钟电路和复位电路。 单片机的最小系统只是单片机可以使用的最基本的电路,不能直接实现特定的应用功能。 为了实现特定的应用要求,通常需要在最小的系统中添加额外的外围电路和组件,如传感器、执行器、通信接口等。
单片机的种类很多,著名的有MCS系列、68HC系列、PIC16系列、**R系列。
单片机具有体积小、功耗低、性价比高、控制灵活等特点,广泛应用于智能仪器仪表、实时控制、家用电器、通信网络等领域。