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嵌入式系統基礎知識:什麼是微控制器MCU

在開發嵌入式系統時,其中一個選擇是將計算硬體基於微控制器,而不是微處理器MPU。
這兩種方法都有其吸引力,但通常它們將在不同的應用中找到。通常,微控制器MCU可用於大小,低功耗和低成本是關鍵要求的應用中。
MCU微控制器與微處理器的不同之處在於它在一個晶片內包含整個處理引擎的更多元素。它將大多數處理引擎元件整合到單個晶片上可以減小尺寸和成本。這使得對數字控制甚至更多的裝置和過程變得經濟可行。此外,發現混合訊號微控制器正在被越來越多地使用,集成了控制非數字電子系統所需的模擬元件。

微控制器基礎知識
微控制器包括單個晶片上的小型計算機系統的主要元件。它們包含記憶體,IO和CPU以及同一晶片。這大大減小了尺寸,使其成為小型嵌入式系統的理想選擇,但這意味著在效能和靈活性方面存在折衷。
由於微控制器通常用於低功耗和低處理應用,一些微控制器可能只使用4位字,它們也可能以非常低的時鐘速率工作,大約10 kHz甚至更低以節省功耗。這意味著一些MCU可能只消耗一毫瓦左右,而且它們的睡眠消耗水平也可能只有幾納瓦。在規模的另一端,一些MCU可能需要更高的效能水平,並且可能具有更高的時鐘速度和功耗。

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微控制器的優點和缺點
與任何系統方法的裝置一樣,在進行新設計時需要考慮微控制器的各種優點和缺點。

優點
成本更低,因為處理器的許多元件都包含在一個晶片中,從而降低了晶片成本和電路板成本。
降低功耗。
將所有元件整合到一個晶片上使處理器能夠針對給定的應用進行優化。

缺點
由於所有元件都整合在一個晶片中,因此靈活性較低。
效能有限,因為儲存器的大小受到晶片上可容納的內容的限制。
MCU往往是特定於應用的,因此選擇可能有限。