MCU是什么

　　導(dǎo)讀：MCU是什么?MCU就是我們?nèi)粘Ｉ钪兴玫膯纹瑱C(jī)(微控制單元Microcontroller Unit)簡稱MCU。它集成了內(nèi)處理器(CPU)、存儲(chǔ)器(RAM、ROM)、計(jì)數(shù)器、以及I/O端口為一體的一塊集成芯片。在此硬件電路基礎(chǔ)上，將要處理的數(shù)據(jù)、計(jì)算方法、步驟、操作命令編制成程序，存放于MCU內(nèi)部或外部存儲(chǔ)器中，MCU在運(yùn)行時(shí)能自動(dòng)地、連續(xù)地從存儲(chǔ)器中取出并執(zhí)行。

MCU是什么——原理

　　MCU同溫度傳感器之間通過I2C總線連接。I2C總線占用2條MCU輸入輸出口線,二者之間的通信完全依靠軟件完成。溫度傳感器的地址可以通過2根地址引腳設(shè)定,這使得一根I2C總線上可以同時(shí)連接8個(gè)這樣的傳感器。MCU需要訪問傳感器時(shí),先要發(fā)出一個(gè)8位的寄存器指針?然后再發(fā)出傳感器的地址,(7位地址,低位是WR信號(hào))。傳感器中有3個(gè)寄存器可供MCU使用,8位寄存器指針就是用來確定MCU究竟要使用哪個(gè)寄存器的。主程序會(huì)不斷更新傳感器的配置寄存器,這會(huì)使傳感器工作于單步模式,每更新一次就會(huì)測量一次溫度。

　　為了讀出傳感器測量值寄存器中的16位數(shù)據(jù),MCU必須與傳感器進(jìn)行兩次8位數(shù)據(jù)通信。當(dāng)傳感器上電工作時(shí),默認(rèn)的測量精度為9位,分辨力為0.5 C/LSB(量程為-128.5 C至128.5 C)。本方案采用默認(rèn)測量精度,根據(jù)需要,可以重新設(shè)置傳感器,將測量精度提高到12位。如果只要求作一般的溫度指示?比如自動(dòng)調(diào)溫器,那么分辨力達(dá)到1 C就可以滿足要求了。這種情況下,傳感器的低8位數(shù)據(jù)可以忽略,只用高8位數(shù)據(jù)就可以達(dá)到分辨力1 C的設(shè)計(jì)要求。由于讀取寄存器時(shí)是按先高8位后低8位的順序,所以低8位數(shù)據(jù)既可以讀,也可以不讀。只讀取高8位數(shù)據(jù)的好處有二,第一是可以縮短MCU和傳感器的工作時(shí)間,降低功耗:第二是不影響分辨力指標(biāo)。

MCU是什么——結(jié)構(gòu)與組成

　　Ⅰ：中央處理器CPU，包括運(yùn)算器、控制器和寄存器組。是MCU內(nèi)部的核心部件，由運(yùn)算部件和控制部件兩大部分組成。前者能完成數(shù)據(jù)的算術(shù)邏輯運(yùn)算、位變量處理和數(shù)據(jù)傳送操作，后者是按一定時(shí)序協(xié)調(diào)工作，是分析和執(zhí)行指令的部件。

　?、颍捍鎯?chǔ)器，包括ROM和RAM。ROM程序存儲(chǔ)器，MCU的工作是按事先編制好的程序一條條循序執(zhí)行的，ROM程序存儲(chǔ)器即用來存放已編的程序(系統(tǒng)程序由制造廠家編制和寫入)。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)掉電后不消失。ROM又分為片內(nèi)存儲(chǔ)器和片外(擴(kuò)展)存儲(chǔ)器兩種。

　　RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，在程序運(yùn)行過程中可以隨時(shí)寫入數(shù)據(jù)，又可以隨時(shí)讀出數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)在掉電后不能保持。

　　RAM也分為片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和片外(擴(kuò)展)存儲(chǔ)器兩種。

　　Ⅲ：輸入、輸出I/O接口，與外部輸入、輸出(電路)設(shè)備相連接。PO/P1/P2/P3等數(shù)字I/O接口，內(nèi)部電路含端口鎖存器、輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器等電路。其中PO為三態(tài)雙向接口，P1/P2/P3數(shù)字I/O端口，內(nèi)部驅(qū)動(dòng)器為“開路集電極”輸出電路，應(yīng)用時(shí)內(nèi)部或外部電路接有上拉電阻。每個(gè)端口均可作為數(shù)字信號(hào)輸入或輸出口，并具有復(fù)用功能(指端口功能有第一功能、第二功能甚至數(shù)個(gè)功能，在應(yīng)用中可靈活設(shè)置)。

　　MCU器件，除數(shù)字I/O端口外，還有ADC模擬量輸入、輸出端口，輸入信號(hào)經(jīng)內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換電路，變換為數(shù)字(頻率)信號(hào)，再進(jìn)行處理;對(duì)輸出模擬量信號(hào)，則先經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后，再輸出至外部電路。