MCU也就是微控制單元，對(duì)于MCU，工業(yè)的朋友相對(duì)更為熟悉。但是，在生活中，對(duì)于MCU，我們或多或少也有所耳聞。為增進(jìn)大家對(duì)MCU的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)MCU的工作原理、8位MCU的運(yùn)算速度和存儲(chǔ)予以介紹。如果你對(duì)MCU具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、MCU工作原理

MCU同溫度傳感器之間通過(guò)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(guò)2根地址引腳設(shè)定，這使得一根I2C總線上可以同時(shí)連接8個(gè)這樣的傳感器。本方案中，傳感器的7位地址已經(jīng)設(shè)定為1001000。MCU需要訪問(wèn)傳感器時(shí)，先要發(fā)出一個(gè)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(hào))。傳感器中有3個(gè)寄存器可供MCU使用，8位寄存器指針就是用來(lái)確定MCU究竟要使用哪個(gè)寄存器的。本方案中，主程序會(huì)不斷更新傳感器的配置寄存器，這會(huì)使傳感器工作于單步模式，每更新一次就會(huì)測(cè)量一次溫度。

要讀取傳感器測(cè)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(gè)啟動(dòng)信號(hào)，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(cè)量值寄存器。

為了讀出傳感器測(cè)量值寄存器中的16位數(shù)據(jù)，MCU必須與傳感器進(jìn)行兩次8位數(shù)據(jù)通信。當(dāng)傳感器上電工作時(shí)，默認(rèn)的測(cè)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(rèn)測(cè)量精度，根據(jù)需要，可以重新設(shè)置傳感器，將測(cè)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(dòng)調(diào)溫器，那么分辨力達(dá)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(dá)到分辨力1 C的設(shè)計(jì)要求。由于讀取寄存器時(shí)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(shí)間，降低功耗;第二是不影響分辨力指標(biāo)。

MCU讀取傳感器的測(cè)量值后，接下來(lái)就要進(jìn)行換算并將結(jié)果顯示在LCD上。整個(gè)處理過(guò)程包括：判斷顯示結(jié)果的正負(fù)號(hào)，進(jìn)行二進(jìn)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(huì)向傳感器發(fā)出一個(gè)單步指令。單步指令會(huì)讓傳感器啟動(dòng)一次溫度測(cè)試，然后自動(dòng)進(jìn)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(jìn)入LPM3模式，這時(shí)MCU系統(tǒng)時(shí)鐘繼續(xù)工作，產(chǎn)生定時(shí)中斷喚醒CPU。定時(shí)的長(zhǎng)短可以通過(guò)編程調(diào)整，以便適應(yīng)具體應(yīng)用的需要。

二、8位MCU運(yùn)算速度和存儲(chǔ)

在了解了MCU的工作原理后，我們?cè)賮?lái)看看8位MCU的運(yùn)算速度以及存儲(chǔ)情況，看看8位MCU和32位MCU有何區(qū)別。

與8位MCU相比，32位MCU的主要優(yōu)勢(shì)之一是其更出色的處理速度。典型的8位MCU通常以8 MHz運(yùn)行，而32位MCU的時(shí)脈頻率則可達(dá)數(shù)百M(fèi)Hz。如果只是使用MCU來(lái)開啟機(jī)械繼電器，就很可能會(huì)忽略到這些數(shù)據(jù)處理時(shí)的速度差異。但是，當(dāng)運(yùn)行的是需要大量數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用程序時(shí)，這些速度上的差異就會(huì)變得明顯。例如，每天要處理上千次工作的門禁控制器，就需要采用32位的MCU。

8位MCU的優(yōu)勢(shì)在于價(jià)格便宜且易于使用。事實(shí)上，在許多應(yīng)用中，它們已經(jīng)被使用了40年之久，卻仍然非常受歡迎。但是，如果所欲處理的是需要大量?jī)?nèi)部隨機(jī)存取存儲(chǔ)(RAM)的工作，那么可能就必須采用32位MCU來(lái)替換8位。32位MCU的RAM通常比8位產(chǎn)品多8倍。因此，例如工程師需要一個(gè)巨大的緩沖區(qū)來(lái)儲(chǔ)存音訊數(shù)據(jù)的話，那么32位MCU便是最好的應(yīng)用選擇。

以上便是此次小編帶來(lái)的“MCU”相關(guān)內(nèi)容，通過(guò)本文，希望大家對(duì)MCU的工作原理以及8位MCU的運(yùn)算速度和存儲(chǔ)具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，小編將于后期帶來(lái)更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!