mcu的应用场景_mcu的基本组成

　　mcu的应用场景

　　一、MCU在工控中的应用

　　工业控制应用中采用MCU时，系统性能改善和更加节能是两个主要好处。传统意义上，建立空调系统采用简单的开/关方法来控制压缩机。当我们启动压缩机的时候，不管温度是多少，它都全速运行，开和关状态之间的转变结果是快速启动或停止压缩机。这样做非常浪费能源，而且操作时噪音较大。

　　采用具有马达控制功能的MCU可以实现具有以下特点的空调解决方案：

　　1、能量效率能够总是保持最佳速度与扭矩；

　　2、更好的系统性能——低噪声与低振动，运行平稳，启动和停止时也很平稳。

　　使马达具有最佳速度与扭矩，并减少开关次数，通过降低开关损耗将可以使电设备节能25~30%。这是非常有意义的，因为在电力消耗中，40%的电力用在了马达控制应用。随着迅速的工业化进程，能源需求在以较快的速度增长，具有能源效率的马达控制应用将在中国节省大量能源。

　　二、MCU在家电中的应用

　　MCU广泛应用在洗衣机、空调、微波炉、吸尘器、电冰箱等多种家用电器中。MCU可主要用于电机控制、模拟传感器测量、前面板键盘控制以及在LED/LCD上显示结果等。本文将重点讨论通过采用可编程片上系统（PSoC）器件，从而提供集成方法来实现上述系统功能的家电设计。

　　面向电机控制和TRIAC/ LED/ LCD驱动应用，家用电器行业采用了8/16/32位微控制器电路。微控制器可控制和管理电器的全部功能和特性。当用户按下“开始”按键时，输入信号从前面板键盘传到微控制器，接着MPU启动三相无刷直流（BLDC）电机或永磁同步电机（PMSM）。电机速度将根据前面板键盘中的用户输入实现变化和控制。微控制器采用内部或外部串行EEProm（基于I2C/spi）存储旧数据，并使用RTC显示准确的时间信息。温度测量则可采用基于板上RTD、热敏电阻或热电偶的温度感应器件来实现。

　　三、MCU在手机和电脑上的应用

　　MCU在当前手机与平板电脑应用中主要用作诸如电容式触摸感应接口、触摸屏接口、摄像头接口、不同模拟传感器输入检测、USB接口以及电池充电与监控等众多功能的协处理器。

　　此外，负责互连上述功能的所有逻辑和接口都可以采用像用于模拟输入的ADC、用于蜂鸣器应用的PWM、段式LCD、字符型LCD、图形化LCD、用于音量控制的DAC、USB接口以及电容式触摸屏接口等各种可用组件模块设计而成。

　　mcu的基本组成

　　Ⅰ：中央处理器CPU，包括运算器、控制器和寄存器组。是MCU内部的核心部件，由运算部件和控制部件两大部分组成。前者能完成数据的算术逻辑运算、位变量处理和数据传送操作，后者是按一定时序协调工作，是分析和执行指令的部件。

　　Ⅱ：存储器，包括ROM和RAM。ROM程序存储器，MCU的工作是按事先编制好的程序一条条循序执行的，ROM程序存储器即用来存放已编的程序（系统程序由制造厂家编制和写入）。存储数据掉电后不消失。ROM又分为片内存储器和片外（扩展）存储器两种。

　　RAM数据存储器，在程序运行过程中可以随时写入数据，又可以随时读出数据。存储数据在掉电后不能保持。

　　RAM也分为片内数据存储器和片外（扩展）存储器两种。

　　Ⅲ：输入、输出I/O接口，与外部输入、输出（电路）设备相连接。PO/P1/P2/P3等数字I/O接口，内部电路含端口锁存器、输出驱动器和输入缓冲器等电路。其中PO为三态双向接口，P1/P2/P3数字I/O端口，内部驱动器为“开路集电极”输出电路，应用时内部或外部电路接有上拉电阻。每个端口均可作为数字信号输入或输出口，并具有复用功能（指端口功能有第一功能、第二功能甚至数个功能，在应用中可灵活设置）。

　　MCU器件，除数字I/O端口外，还有ADC模拟量输入、输出端口，输入信号经内部A/D转换电路，变换为数字（频率）信号，再进行处理;对输出模拟量信号，则先经D/A转换后，再输出至外部电路。