MUC的定義原理與其基本構(gòu)成

　　微控制單元（Microcontroller Unit；MCU），又稱單片微型計算機（Single Chip Microcomputer ）或者單片機，是把中央處理器（Central Process Unit；CPU）的頻率與規(guī)格做適當縮減，并將內(nèi)存（memory）、計數(shù)器（Timer）、USB、A/D轉(zhuǎn)換、UART、PLC、DMA等周邊接口，甚至LCD驅(qū)動電路都整合在單一芯片上，形成芯片級的計算機，為不同的應(yīng)用場合做不同組合控制。諸如手機、PC外圍、遙控器，至汽車電子、工業(yè)上的步進馬達、機器手臂的控制等，都可見到MCU的身影。

　　MCU的技術(shù)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。

　　 MUC的定義原理與其基本構(gòu)成

　　要讀取傳感器測量值寄存器的內(nèi)容，MCU必須首先發(fā)送傳感器地址和寄存器指針。MCU發(fā)出一個啟動信號，接著發(fā)出傳感器地址，然后將RD/WR管腳設(shè)為高電平，就可以讀取測量值寄存器。

　　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(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(shè)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讀取傳感器的測量值后，接下來就要進行換算并將結(jié)果顯示在LCD上。整個處理過程包括：判斷顯示結(jié)果的正負號，進行二進制碼到BCD碼的轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)傳到LCD的相關(guān)寄存器中。

　　數(shù)據(jù)處理完畢并顯示結(jié)果之后，MCU會向傳感器發(fā)出一個單步指令。單步指令會讓傳感器啟動一次溫度測試，然后自動進入等待模式，直到模數(shù)轉(zhuǎn)換完畢。MCU發(fā)出單步指令后，就進入LPM3模式，這時MCU系統(tǒng)時鐘繼續(xù)工作，產(chǎn)生定時中斷喚醒CPU。定時的長短可以通過編程調(diào)整，以便適應(yīng)具體應(yīng)用的需要。

　　MCU的基本構(gòu)成：

　　1、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。

　　2、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。

　　 MUC的定義原理與其基本構(gòu)成

　　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。

　　3、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(yīng)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(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。

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2017-10-31 09:09:14

傳感器的定義、構(gòu)成及其測量原理的詳述

傳感器定義傳感器是借助檢測元件將一種形式的信息轉(zhuǎn)換成另一種信息的裝置。目前，傳感器轉(zhuǎn)換后的信號大多為電信號。因而從狹義上講，傳感器是把外界輸入的非電信號轉(zhuǎn)換成電信號的裝置。傳感器的構(gòu)成 傳感器

2017-11-22 17:37:31

單片機、ARM、MUC、DSP、FPGA、嵌入式的關(guān)系大全

首先，“嵌入式”這是個概念，準確的定義沒有，各個書上都有各自的定義。

2018-04-07 12:38:27

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一枚芯片的售價是如何定義出來的

芯片設(shè)計行業(yè)是典型的高投入，高收益的行業(yè)，但是也是一個風險非常大的行業(yè)，萬一設(shè)計的芯片達不到預期，巨額投入就打了水漂。下面說說一顆芯片的成本構(gòu)成，以及一枚芯片的售價是如何定義出來的。

2019-03-04 08:53:33

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企業(yè)云下的軟件定義存儲

軟件定義是2012年VMware提出軟件定義數(shù)據(jù)中心的概念，其中SDS作為軟件定義數(shù)據(jù)中心一個非常核心的技術(shù)之一，軟件定義計算、軟件定義網(wǎng)絡(luò)+軟件定義存儲，構(gòu)成了軟件定義數(shù)據(jù)中心和云的基礎(chǔ)技術(shù)，這改變了整個行業(yè)的架構(gòu)范式。

2019-05-30 10:50:14

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PLC構(gòu)成的三種控制系統(tǒng)

PLC構(gòu)成的單機系統(tǒng) 　　這種系統(tǒng)的被控對象是單一的機器生產(chǎn)或生產(chǎn)流水線，其控制器是由單臺PLC構(gòu)成，一般不需要與其它PLC或計算機進行通信。但是，設(shè)計者還要考慮將來是否聯(lián)網(wǎng)的需要，如果有的話，應(yīng)當選用具有通信功能的PLC，如圖1所示。

2020-04-25 09:35:13

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是什么對ADC的SFDR構(gòu)成限制？

諧波頻率是基波頻率的整數(shù)倍數(shù)。對于設(shè)計良好的單芯片ADC內(nèi)核，SFDR一般主要由載波頻率與目標基波頻率的第二或第三諧波之間的動態(tài)范圍構(gòu)成。一些窄帶ADC數(shù)據(jù)手冊只會定義較窄的工作頻帶內(nèi)的SFDR，這種情況下，第二和第三諧波一般都位于帶外。

2020-09-02 14:22:44

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