什么是微控制器？
下图显示了微控制器的基本组件。由于所有组件（以及一些其他组件）都集成在单个芯片（集成电路 - IC）上，因此可以将微控制器视为微型计算机（或片上计算机）。
CPU（中央处理器）
它是微控制器的心脏，主要由算术逻辑单元（ALU）和控制单元（CU）等重要部件组成。CPU 是与内存、输入和输出等外围设备进行通信的主要设备。
顾名思义，ALU 或算术逻辑单元执行算术和逻辑运算。CU 或控制单元负责 CPU 与其外围设备之间的通信过程的计时。
程序存储器
CPU 的指令存储在程序存储器中。它通常实现为只读存储器或ROM，即使断电或系统重置，写入其中的程序也会保留。
现代程序存储器模块通常由 EEPROM（电可擦可编程只读存储器）组成，它是一种非易失性存储器。
在这种类型的存储器中，可以使用特殊的编程信号擦除和重新编程数据。
当微控制器上电或手动复位时，处理器从程序存储器中的预定义存储位置（地址）执行一组指令。
数据存储器
微控制器中的数据存储器负责存储变量值、临时数据、中间结果和其他数据，以便程序正常运行。
数据存储器通常被称为 RAM（随机存取存储器），它是一种易失性存储器。它通常组织为寄存器，包括特殊功能寄存器 (SFR) 和用户可访问的内存位置。
输入和输出端口
I/O 端口或输入/输出端口为微控制器提供了与外界的物理连接。输入端口提供了一个网关，用于在传感器的帮助下传递来自外部世界的数据。
来自输入端口的数据被处理（取决于应用程序）并将确定输出端口上的数据。
输出端口允许微控制器控制外部设备（如电机和 LED）。通常，微控制器中的所有端口都具有双重功能，即它们可以作为输入和输出端口（但不能同时）。
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2024-11-24 广告
以下是一些微控制器的关键特点和用途：
1. 小型封装：微控制器通常以小型封装形式出现，使其适合嵌入式系统中的紧凑空间。
2. 内部功能集成：它包括多个内部功能，如CPU、内存、输入/输出引脚、定时器和计数器，通信接口（例如UART、SPI、I2C），以及有时甚至包括模拟输入/输出接口。
3. 控制功能：微控制器的主要目的是执行特定的控制任务。它们用于控制和监视其他设备，例如电子设备、家电、汽车系统、工业自动化设备等。
4. 嵌入式应用：微控制器广泛用于嵌入式系统中，这些系统用于各种应用，包括智能家居、医疗设备、机器人、电子产品、工业自动化、汽车控制系统、无人机等。
5. 低功耗设计：许多微控制器专为低功耗设计，适用于需要长时间运行或使用电池供电的应用。
6. 嵌入式软件：微控制器通常需要嵌入式软件（固件）来控制其行为。这些软件程序被烧录到微控制器的内部存储器中，以实现所需的功能。
微控制器是一种特殊类型的芯片，专门用于控制和监视其他硬件设备以及执行特定的嵌入式任务。它们在嵌入式系统设计中扮演着关键的角色，因为它们提供了计算和控制功能，可以用于各种应用领域。
很多液晶彩电采用以51单片机为内核的微控制器，它把可开发的资源（ROM、I/O接口等）全部提供给液晶彩电生产厂家，厂家可根据应用的需要来设计接口和编制程序，因此适应性较强，应用较广泛。
一个最基本的微控制器主要由下列几部分组成。
（1）CpU（中央处理器）
CpU在微控制器中起着核心作用，微控制器的所有操作指令的接收和执行，各种控制功能、辅助功能都是在CpU的管理下进行的。同时，CpU还要担任各种运算工作。
（2）存储器微控制器内部的存储器包括两部分。一是随机存储器RAM，它用来存储程序运行时的中间数据，在微控制器的工作过程中，
这些数据可能被要求改写，所以RAM中存放的内容是随时可以改变的。需要说明的是，液晶彩电关机断电后，RAM存储的数据会消失。
（3）输入/输出（I/O）接口
输入/输出接口电路是指CpU与外部电路、设备之间的连接通道及相关的控制电路。由于外部电路、设备的电平大小、数据格式、运行速度、工作方式等均不统一，一般情况下它们是不能与CpU相兼容的（即不能直接与CpU连接），这些外部的电路和设备只有通过输入/输出接口的桥梁作用，才能与CpU进行信息传输、交流。
（4）定时器/计数器
在微控制器的许多应用中，往往需要通过精确的定时来产生方波信号，这由定时器/计数器电路来完成。有的定时器还具有自动重新加载的能力，这使得定时器的使用更加灵活方便，利用这种功能很容易产生一个可编程的时钟。此外，定时器还可作为一个事件计数器，当工作在计数器方式时，可从指定的输入端输入脉冲，计数器对其进行计数运算。
总线（CB）连接在一起，再通过输入/输出接口与微处理器外部的电路连接起来。- 官方电话
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