過去，人們不得不依靠信使來接收和發送消息。 19 世紀末，隨著第一部手機的發布，通信行業有了一個重要的里程碑。 這一介紹改變了人們相互交流和交流的方式。
然而，進步並沒有就此止步。 一個多世紀後，手機推出了更高級的功能，如觸摸屏功能、發送和接收電子郵件等等。 智能手機的兩個主要組件支持這些高級功能：微處理器和微控制器。
本文討論了您需要了解的有關智能手機的主要組件之一微控制器的知識。 在這裡，您將了解微控制器是什麼、它的分類等。
1. 什麼是微控制器？
在談論計算機和電子設備時，微處理器會大張旗鼓。 但是，智能手機中的另一個關鍵組件值得稱讚——微控制器。
微控制器是指管理電子系統功能的集成電路 (IC) 設備。 它針對軟件進行了優化，並永久放置在您的智能手機中以執行特定功能，例如觸摸屏響應。
微控制器單元 (MCU) 是一個精心挑選的術語，用於定義其特性。 前綴“微”描述了系統的小型化。 同時，“控制器”描述了系統控制電子系統其他部分的能力，通常是通過微處理器單元和其他外圍設備。
MCU 的性能取決於數字處理器和內存以及旨在幫助系統與其他系統交互的其他外圍設備的功能和敏捷性。
2.微處理器與微控制器
有時，人們在提到微控制器時可能會使用“微處理器”一詞，但您應該了解這兩種設備之間的明顯區別。
讓我們首先了解微處理器是什麼。 微處理器是指計算機系統的控制單元，它執行算術邏輯單元 (ALU) 操作並與連接到它的其他設備進行通信。 該設備位於單個集成電路芯片上，其中包含許多微小的組件，例如 半導體、晶體管、二極管、晶體管等協同工作，幫助您的手機正常工作。
- 微處理器充當計算機系統的核心； 也就是說，計算機所做的一切都是由計算機程序的指令來描述的。 微處理器每秒執行數百萬條指令。 同時，微控制器充當嵌入式應用的核心。
- 微處理器只是一個處理器； 因此，存儲器和外圍設備，例如輸入和輸出 (I/O) 設備，必須從外部連接，因此變得龐大和復雜。 另一方面，微控制器具有處理器和內置存儲器和 I/O 系統，因此電路較小且不太複雜。
- 就寄存器而言，微控制器比微處理器具有更多的高速存儲器存儲單元。 因此，微處理器中的大多數操作都是基於內存的。
三、微控制器的分類
微控制器可分為以下幾類：
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總線寬度
總線描述了用於連接不同微控制器組件的並行線路。 它在控制設備的組件之間傳輸數據和指令。
微控制器根據總線寬度分為 8 位、16 位和 32 位微控制器。
8 位微控制器的總線寬度為 1 字節。 因此，它可以在一個週期內傳輸和執行八位數據。 這個微控制器的主要缺點是它處理 ALU 操作時。 因此，如果它正在處理 16 位數據，它將使用多個週期來完成其操作，從而導致性能不佳和不准確。
同時，16 位微控制器具有 2 字節總線寬度。 它比 8 位微控制器更高效、更準確。 它在一個週期內處理 16 位數據。
最後，32 位微控制器的總線寬度為 32 位或 4 字節長。 該微控制器具有比 16 位類型更高的性能和發生率。 但是，它更昂貴並且消耗更多功率。 它最適合執行複雜的音頻和視頻信號處理任務。 它還簡化了多個外圍設備的集成，例如通用串行總線 (USB)。 您可以從多個 32 位微控制器中進行選擇，包括 STM32F031G6U6 和其他知名品牌，由於其高性能和準確性，在過去幾年中廣受歡迎。
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記憶體應用
嵌入式內存微控制器將所有基本內存塊集成在單個芯片內。 這些功能塊包括定時器、中斷、程序和數據存儲器。 這些是固定的，因此不可擴展； 但是，您可以利用外部只讀存儲器 (ROM) 來擴展微控制器的存儲空間。
另一方面，外部存儲器微控制器沒有嵌入其芯片中的一個功能塊。 因此，它必須連接到外部塊。 連接外部模塊會增加微控制器的尺寸。
四、微控制器的基本組成
微控制器將其他組件集成到一個電路中以執行特定功能。 這些包括：
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中央處理器 CPU
CPU 充當智能手機中微控制器的大腦。 該單元獲取一條指令，理解它的含義，最後執行它。 同樣，該單元將每個微控制器組件連接到一個電路中，因此執行特定功能變得更加容易。 然而，有必要 監控 CPU 的溫度，以避免可能影響智能手機性能的長期問題。
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端口和寄存器
端口和寄存器是指專用於特殊功能的特殊內存位置，例如硬件位置。 但是，某些端口可能專用於微控制器芯片的 I/O 功能。 您還可以通過將 1 或 0 插入特定端口地址來更改微控制器的引腳分配（輸入引腳到輸出引腳）。
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模數轉換器 (ADC)
顧名思義，該組件負責將模擬信號轉換為數字信號。 例如，當您使用智能手機時，屏幕上的觸摸就是此轉換器中的模擬輸入。 ADC 將傳感器輸入轉換為數字形式，屏幕將相應響應。
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計時沙漏
根據智能手機的類型，微控制器可能有多個定時器或計數器。 該組件負責微控制器的所有計時和計數功能。 它的一些功能包括調製、頻率測量、脈衝生成和外部脈衝計數。
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記憶體應用
微控制器中的存儲器用於存儲數據和程序。 該系統具有給定數量的隨機存取存儲器、ROM 和其他閃存，用於存儲和管理程序源代碼。
底線
如前所述，移動電話的引入改變了人們互動和交流的方式。 智能手機、微處理器和微控制器的主要組件支持觸摸屏和其他功能等高級功能。
