MCU是什么

　　導讀：MCU是什么?MCU就是我們?nèi)粘Ｉ钪兴玫膯纹瑱C(微控制單元Microcontroller Unit)簡稱MCU。它集成了內(nèi)處理器(CPU)、存儲器(RAM、ROM)、計數(shù)器、以及I/O端口為一體的一塊集成芯片。在此硬件電路基礎上，將要處理的數(shù)據(jù)、計算方法、步驟、操作命令編制成程序，存放于MCU內(nèi)部或外部存儲器中，MCU在運行時能自動地、連續(xù)地從存儲器中取出并執(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根地址引腳設定,這使得一根I2C總線上可以同時連接8個這樣的傳感器。MCU需要訪問傳感器時,先要發(fā)出一個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)。傳感器中有3個寄存器可供MCU使用,8位寄存器指針就是用來確定MCU究竟要使用哪個寄存器的。主程序會不斷更新傳感器的配置寄存器,這會使傳感器工作于單步模式,每更新一次就會測量一次溫度。

　　為了讀出傳感器測量值寄存器中的16位數(shù)據(jù),MCU必須與傳感器進行兩次8位數(shù)據(jù)通信。當傳感器上電工作時,默認的測量精度為9位,分辨力為0.5 C/LSB(量程為-128.5 C至128.5 C)。本方案采用默認測量精度,根據(jù)需要,可以重新設置傳感器,將測量精度提高到12位。如果只要求作一般的溫度指示?比如自動調(diào)溫器,那么分辨力達到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)就可以達到分辨力1 C的設計要求。由于讀取寄存器時是按先高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和傳感器的工作時間,降低功耗:第二是不影響分辨力指標。

MCU是什么——結(jié)構(gòu)與組成

　　Ⅰ：中央處理器CPU，包括運算器、控制器和寄存器組。是MCU內(nèi)部的核心部件，由運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)邏輯運算、位變量處理和數(shù)據(jù)傳送操作，后者是按一定時序協(xié)調(diào)工作，是分析和執(zhí)行指令的部件。

　　Ⅱ：存儲器，包括ROM和RAM。ROM程序存儲器，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)。存儲數(shù)據(jù)掉電后不消失。ROM又分為片內(nèi)存儲器和片外(擴展)存儲器兩種。

　　RAM數(shù)據(jù)存儲器，在程序運行過程中可以隨時寫入數(shù)據(jù)，又可以隨時讀出數(shù)據(jù)。存儲數(shù)據(jù)在掉電后不能保持。

　　RAM也分為片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器和片外(擴展)存儲器兩種。

　?、螅狠斎搿⑤敵鯥/O接口，與外部輸入、輸出(電路)設備相連接。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)動器為“開路集電極”輸出電路，應用時內(nèi)部或外部電路接有上拉電阻。每個端口均可作為數(shù)字信號輸入或輸出口，并具有復用功能(指端口功能有第一功能、第二功能甚至數(shù)個功能，在應用中可靈活設置)。

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