微控 微型控制器的基本功用

微型控制器(微控)的基本功用
【微控 微型控制器的基本功用】

微控 微型控制器的基本功用

文章插圖

微控制器(MicroController)又可簡稱MCU或μC , 也有人稱為單芯片微控制器(Single Chip Microcontroller) , 將ROM、RAM、CPU、I/O集合在同一個芯片中,為不同的應用場合做不同組合控制 。 微控制器在經過這幾年不斷地研究、發展 , 歷經4位、8位 , 到如今的16位及32位 , 甚至64位 。 產品的成熟度 , 以及投入廠商之多、應用范圍之廣 , 真可謂之空前 。 在國外大廠因開發較早、產品線廣 , 所以技術領先 , 而本土廠商則以多功能為產品導向取勝 。
基本功能
數據緩沖:由于I/O設備的速率較低而CPU和內存的速率卻很高 , 故在控制器中必須設置一緩沖器 。 在輸出時 , 用此緩沖器暫存由主機高速傳來的數據 , 然后才以I/O設備所具有的速率將緩沖器中的數據傳送給I/O設備;在輸入時 , 緩沖器則用于暫存從I/O設備送來的數據 , 待接收到一批數據后 , 再將緩沖器中的數據高速地傳送給主機 。
差錯控制:設備控制器還兼管對由I/O設備傳送來的數據進行差錯檢測 。 若發現傳送中出現了錯誤 , 通常是將差錯檢測碼置位 , 并向 CPU報告 , 于是CPU將本次傳送來的數據作廢 , 并重新進行一次傳送 。 這樣便可保證數據輸入的正確性 。
數據交換:這是指實現CPU與控制器之間、控制器與設備之間的數據交換 。 對于前者 , 是通過數據總線 , 由CPU并行地把數據寫入控制器 , 或從控制器中并行地讀出數據;對于后者 , 是設備將數據輸入到控制器 , 或從控制器傳送給設備 。 為此 , 在控制器中須設置數據寄存器 。
狀態說明:標識和報告設備的狀態控制器應記下設備的狀態供CPU了解 。 例如 , 僅當該設備處于發送就緒狀態時 , CPU才能啟動控制器從設備中讀出數據 。 為此 , 在控制器中應設置一狀態寄存器 , 用其中的每一位來反映設備的某一種狀態 。 當CPU將該寄存器的內容讀入后 , 便可了解該設備的狀態 。
接收和識別命令:CPU可以向控制器發送多種不同的命令 , 設備控制器應能接收并識別這些命令 。 為此 , 在控制器中應具有相應的控制寄存器 , 用來存放接收的命令和參數 , 并對所接收的命令進行譯碼 。 例如 , 磁盤控制器可以接收CPU發來的Read、Write、Format等15條不同的命令 , 而且有些命令還帶有參數;相應地 , 在磁盤控制器中有多個寄存器和命令譯碼器等 。
地址識別:就像內存中的每一個單元都有一個地址一樣 , 系統中的每一個設備也都有一個地址 , 而設備控制器又必須能夠識別它所控制的每個設備的地址 。 此外 , 為使CPU能向(或從)寄存器中寫入(或讀出)數據 , 這些寄存器都應具有唯一的地址 。