微控制器指南,什么是微控制器

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微控制器指南,什么是微控制器?在本指南中,我们将详细探讨什么是微控制器以及它与微处理器等相关产品之间的根本区别。我们还将介绍一些最常见的市售微控制器类型,以及它们可以处理的任务类型。简而言之,微控制器(通常简称为MCU或MC)是指完全独立于单个芯片的非常小的微型计算机。
如果需要使用更多的基本术语,您可以将微控制器定义成一台非常简化的计算机,一遍又一遍地运行单个基本程序。换句话说,微控制器可在单个设备中执行由用户/操作员预先编程的单个自动化任务,并重复执行这一项任务(通常是在定时循环中执行)。
这就是”嵌入式应用程序”,它不是由完整的微处理器(也称为CPU)处理的通用型应用程序。
正如本指南所述,微控制器包含微处理器等关键组件,但与大多数独立MP相比,它是一种复杂程度更低的动态CPU。这是因为微控制器单元仅限于执行一项高度特定的工作,无需微处理器(个人计算机中的微处理器)提供全部功能。为了实现这一点,微控制器通常通过印制电路板(PCB)与其他类型的组件和电子电路配合使用。通过将两种或更多基于PCB的设备组合在一起,可以使用微控制器控制、监测并影响各类系统和组件行为。
微控制器类型尽管市场上存在数十个公认的制造品牌和微控制器编程架构,但实际上目前只有三种MCU正在使用。它们分别是:
8位微控制器16位微控制器32位微控制器
本指南不旨在深入剖析这三种组件类型之间不同的适用范围和影响。但三者之间的差异可以简要概括为:总线宽度——或通俗地讲——”数据管道”宽度。
这才是限制给定微控制器速度精度的关键。简而言之,一个8位微控制器需要增加总线访问权限和更多的指令才能执行16位或32位计算,因此与16位或32位MCU相比,它到达”答案”(即输出行为)的速度更加缓慢。
事实上,要妥善解决8位、16位和32位微控制器之间的差异问题,需要使用冗长的解释和完整的非程序员术语表。在计算方面,它实际上与”低速”CPU(而非强大的”快速”CPU)的局限性相同;如果您要与给定的微控制器单元一起使用,这一重要标准将会影响编程语言的选择和适用范围(例如C++、Python、R、Arduino等)。
对于采购人员而言,8位MCU一般是最基本和最具成本效益的选择,但它在某些应用中的功能有限。16位和32位微控制器通常是不错之选,虽然价格昂贵,但性能却更为出众。
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