单片机(MCU),也称为嵌入式微控制器。如今,市场上有各种类型的单片机,具有不同的位,例如4位、8位、64位和128位单片机。单片机是一种微型计算机,用于控制办公机器、机器人、家用电器、机动车辆和许多其他小工具中的功能。
单片机的基本结构包括:
1.CPU——单片机的大脑被称为CPU。CPU是用于获取数据、解码数据并最终成功完成指定任务的设备。在CPU的帮助下,单片机的所有组件都连接到一个系统中。由可编程存储器获取的指令
由CPU解码。
2.存储器——在单片机中,存储器芯片的工作原理与微处理器相同。内存芯片存储所有程序和数据。单片机内置有一定数量的ROM或RAM(EPROM、EEPROM等)或闪存,用于存储程序源代码。
3.输入/输出端口——I/O端口基本上用于连接或驱动不同的设备,例如LCD、LED等。
4.串行端口——这些端口在单片机和各种其他外设(例如并行端口)之间提供串行接口。
5.定时器——单片机可以内置一个或多个定时器或计数器。定时器和计数器控制单片机内的所有计数和计时操作。定时器用于对外部脉冲进行计数。定时器执行的主要操作是脉冲产生、时钟功能、频率测量、调制、振荡等。
6.ADC(模数转换器)——ADC用于将模拟信号转换为数字信号。ADC的输入信号必须是模拟信号。数字信号产生可用于不同的数字应用(例如测量小工具)。
7.DAC(数模转换器)——该转换器执行与ADC相反的功能。该设备通常用于监控模拟设备,如直流电机等。
8.解释控制-该控制器用于对工作程序进行延迟控制。解释可以是内部的或外部的。
9.特殊功能块——一些为特殊设备制造的特殊单片机包含此特殊功能块。这个特殊的块有附加的端口,以便执行一些特殊的操作。
单片机的类型有哪些?单片机根据其内存、架构、位和指令集分为几个大类,下面做详细介绍。
单片机的位:
8位单片机执行逻辑和算术运算。8位单片机的示例是Intel 8031/8051。
与8位单片机相比,16位单片机的执行精度和性能更高。
16位单片机的较早示例是Intel 8096。
32位单片机主要用于自动控制设备,例如办公、医疗设备等,它需要32位指令来执行任何逻辑或算术功能。
Flash:
外部存储器单片机——当使用单片机构建嵌入式结构时,该单片机不包含芯片上现有的所有功能块,则称为外部存储器单片机。例如,8031单片机的芯片上没有程序存储器。
嵌入式存储器单片机——当使用包含芯片上现有所有功能块的单片机构建嵌入式结构时,它被称为嵌入式存储器单片机。例如,8051单片机具有所有程序和数据存储器、计数器和定时器、中断、I/O端口,因此具有嵌入式存储器单片机。
指令集:
CISC——CISC表示复杂指令集计算机,它允许用户应用1条指令来替代许多简单指令。
RISC——RISC表示精简指令集计算机。RISC通过缩短每条指令的时钟周期来减少操作时间。
内存架构:
(1)哈佛内存架构单片机。
(2)普林斯顿内存架构单片机。
8051单片机:
最普遍使用的一组单片机来自8051系列。8051单片机始终是众多爱好者和专家的理想选择。在8051的发展过程中,人类见证了最具突破性的单片机组合。最初的8051单片机最初是由Intel发明的。这个8051系列的另外两个成员是:
8052——该单片机有3个定时器和256字节RAM。此外,它还具有传统8051单片机的所有功能。8051单片机是8052单片机的子集。
8031——该单片机不含ROM,但具有传统8051单片机的所有功能。为了执行,可以将大小为64K字节的外部ROM添加到其芯片中。
8051单片机使用2种不同类型的存储器,例如NV-RAM、UV、EPROM和Flash。
8051单片机架构:
8051单片机是Intel公司于1981年推出的八位单片机。它采用40引脚DIP(双列直插式封装)。它具有内置4kbROM(片上可编程空间)和128字节RAM空间,如果需要,还可以与单片机连接64KB外部存储器。有四个并行8位端口,易于编程和寻址。单片机中集成了片上晶体振荡器,晶体频率为12MHz。单片机中有一个串行输入/输出端口,有2个引脚。内部还内置了两个16位定时器;这些定时器可用作内部功能的定时器以及外部功能的计数器。该单片机由5个中断源组成,分别是:串口中断、定时器中断1、外部中断0、定时器中断0、外部中断1。该单片机的编程模式包括GPR(通用寄存器)、SFR(特殊功能寄存器))和SPR(特殊用途寄存器)。
PIC单片机:
Micro-chipTechnology提供的外围接口控制器(PIC),对其单片单片机进行分类。这些设备在8位单片机中非常成功。其背后最重要的原因是微芯科技不断升级应用架构,并为单片机添加了许多必需的外围设备,以更好地满足客户的需求。PIC单片机在业余爱好者和实业家中非常受欢迎;这只是广泛可用性、低成本、大量用户基础和串行编程能力的原因。
PIC单片机架构:
8位PIC单片机的架构可分为以下几类:
1.基线架构-基线架构中包括PIC10F系列的PIC单片机,此外还包括一小部分PIC12和PIC16系列。这些小工具采用12位程序架构,具有6至28引脚封装替代方案。
简要定义的基线架构属性集允许最有利可图的产品解决方案。这种架构非常适合电池供电的小工具。PIC10F200系列是另一款采用6引脚封装的8位闪存单片机。
2.中端架构——在PIC12和PIC16系列的中线成员中添加了14位程序字架构。中端PIC16小工具提供了多种封装选择(从8到64封装),具有从低到高的外设集成水平。该PIC16设备具有各种模拟、数字和串行外设,例如SPI、USART、I2C、USB、LCD和A/D转换器。中档PIC16单片机具有8级硬件负载的暂停控制能力。
3.高性能架构——高性能架构包括PIC18系列设备。这些单片机采用16位程序字架构以及18至100引脚封装替代方案。PIC18设备是带有集成模数转换器的高性能单片机。所有PIC18单片机都集成了高度开发的RISC架构,支持闪存设备。PIC18具有改进的基础属性、32级深度负载和多个内部和外部中断。
AVR单片机:
AVR又称Advanced Virtual RISC,是一款定制的哈佛架构8位RISC单片机。它是由Atmel于1966年发明的。哈佛架构意味着程序和数据聚集在不同的空间并同时使用。与其他单片机同时使用的一次性可编程EPROM、EEPROM或ROM相比,它是主要采用片上闪存来存储程序的最重要的单片机系列之一。闪存是一种非易失性(持续断电)可编程存储器。
AVR单片机架构:
AVR单片机架构由Alf-EgilBogen和VegardWollan开发。AVR这个名字源自单片机架构开发人员的名字。AT90S8515是最先进的基于AVR架构的单片机;另一方面,最先进入商业市场的单片机是1997年推出的AT90S1200。
SRAM、闪存和EEPROM全部集成在单个芯片上,从而消除了大多数设备中对任何其他外部存储器的需求。一些设备具有并行外部总线选项,以便添加额外的数据存储设备。除了TinyAVR芯片之外,几乎所有设备都包含串行接口,用于连接大型串行闪存和EEPROM芯片。
AMR单片机:
AMR是一家设计微处理器架构的公司的名称。它还致力于将它们授权给制造正品芯片的生产商。实际上AMR是一个真正的32位RISC架构。它最初由Acorn Computers Ltd于1980年开发。这种基于AMR的微处理器没有板载闪存。ARM专为单片机设备而设计,易于使用且功能强大,足以应对最具挑战性的嵌入式设备。
AMR单片机架构:
AMR架构是ARM公司开发的32位RISC处理器。由于其省电特性,ARM中央处理器在移动电子市场中占据主导地位,降低功耗是移动电子市场的重要设计目标。
单片机应用:
与PC或其他通用设备中使用的微处理器相比,单片机适用于嵌入式设备。单片机用于自动管理的发明和电器,例如电动工具、植入式医疗设备、汽车发动机控制系统、办公机器、遥控电器、玩具和许多其他嵌入式系统。与使用不同微处理器、I/O设备和存储器的设计相比,单片机可以降低尺寸和成本,从而可以廉价地数字化控制越来越多的设备和操作。混合信号微控制器是通用的;将模拟组件组合在一起需要控制非数字电子结构。
以上就是金沙js5线路单片机开发工程师分享的单片机的分类与内置资源名称解释。金沙js5线路专注单片机应用方案设计与开发,提供8位单片机、32位单片机。