什么是单板、微控制器、MCU，浅谈微控器的周边硬件

来源：日期：2021-11-8

什么是单晶片、微控制器、MCU，浅谈微控器的周边硬体

单晶片、微控制器、MCU

这三个是完全相同的东西

也可以简称微控器

用一句话来解释的话

微控器就是一台迷你电脑

用来控制运算量较少的嵌入式系统

比如说电热水壶、倒车雷达、马达控制

微控器在生活中是相当普遍的

我们不可能拿个人电脑来控制电热水壶吧

为了cost down以及节省体积

我们只需要使用微控器来处理这些小事情就相当堪用

其微小的体积优势

在以前智慧型手机尚未普遍以前

传统手机就只使用微控器来运作

现在的智慧及手机效能直逼个人电脑

所以微控器(microcontroller)和个人电脑(personal computer)已经分不太出来

要买教育型微控器

必须先知道几件事情

一、位元数

最少的MCU为8-bit

常见的有intel的8051系列以及microchip PIC系列

其CPU的指令集非常少

一个MCU大约落在台币20~50以内

根本便宜到路边捡就有(?)

再来就是16-bit MCU和32-bit MCU

当然位元数越多也就越贵

我们的个人电脑现在大多是64-bit的CPU了

二、时脉

也就是内部振荡器( oscillator )的速度

通常加上锁向回路(PLL)后

也就是所谓的倍频电路

速度可以再上升2~4倍左右

三、价格

这种事情当然越便宜越好

四、支援的硬体模组

这部分将会比较专业

一个微控制器通常会具备最基本的几个硬体模组

GPIO( General-purpose input/output )、UART( Universal Asynchronous Receiver/Transmitter )、TIMER (Timer Controller)、ADC(Analog-to-Digital Converter)、DAC(Digital-to-Analog Converter)、FMC(Flash memory controller)、WDT (Watchdog timer)、I2C、SPI(Serial Peripheral Interface)、PWM Generator

GPIO就是MCU上的输入与输出脚位

可以任意控制输出高低电位以及接受输入

UART则是一种序列通讯协定

时常应用在RS232的接口上

Timer则是由硬体实现的计数数

最常被拿来配合中断(interupt)使用

ADC可以可以精确读取类比电压并转成数位讯号

比如说温度感测取样、电压感测取样

DAC则是相反

FMC则是控制MCU内部储存空间NAND Flash的控制器

WDT可以定期监控MCU是否处于卡死当掉的状态并重开机

I2C、SPI和UART都是通讯协定