mcu的應(yīng)用場(chǎng)景

　　一、MCU在工控中的應(yīng)用

　　工業(yè)控制應(yīng)用中采用MCU時(shí)，系統(tǒng)性能改善和更加節(jié)能是兩個(gè)主要好處。傳統(tǒng)意義上，建立空調(diào)系統(tǒng)采用簡(jiǎn)單的開(kāi)/關(guān)方法來(lái)控制壓縮機(jī)。當(dāng)我們啟動(dòng)壓縮機(jī)的時(shí)候，不管溫度是多少，它都全速運(yùn)行，開(kāi)和關(guān)狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變結(jié)果是快速啟動(dòng)或停止壓縮機(jī)。這樣做非常浪費(fèi)能源，而且操作時(shí)噪音較大。

　　采用具有馬達(dá)控制功能的MCU可以實(shí)現(xiàn)具有以下特點(diǎn)的空調(diào)解決方案：

　　1、能量效率能夠總是保持最佳速度與扭矩；

　　2、更好的系統(tǒng)性能——低噪聲與低振動(dòng)，運(yùn)行平穩(wěn)，啟動(dòng)和停止時(shí)也很平穩(wěn)。

　　使馬達(dá)具有最佳速度與扭矩，并減少開(kāi)關(guān)次數(shù)，通過(guò)降低開(kāi)關(guān)損耗將可以使電設(shè)備節(jié)能25~30%。這是非常有意義的，因?yàn)樵陔娏ο闹校?0%的電力用在了馬達(dá)控制應(yīng)用。隨著迅速的工業(yè)化進(jìn)程，能源需求在以較快的速度增長(zhǎng)，具有能源效率的馬達(dá)控制應(yīng)用將在中國(guó)節(jié)省大量能源。

　　二、MCU在家電中的應(yīng)用

　　MCU廣泛應(yīng)用在洗衣機(jī)、空調(diào)、微波爐、吸塵器、電冰箱等多種家用電器中。MCU可主要用于電機(jī)控制、模擬傳感器測(cè)量、前面板鍵盤控制以及在LED/LCD上顯示結(jié)果等。本文將重點(diǎn)討論通過(guò)采用可編程片上系統(tǒng)（PSoC）器件，從而提供集成方法來(lái)實(shí)現(xiàn)上述系統(tǒng)功能的家電設(shè)計(jì)。

　　面向電機(jī)控制和TRIAC/ LED/ LCD驅(qū)動(dòng)應(yīng)用，家用電器行業(yè)采用了8/16/32位微控制器電路。微控制器可控制和管理電器的全部功能和特性。當(dāng)用戶按下“開(kāi)始”按鍵時(shí)，輸入信號(hào)從前面板鍵盤傳到微控制器，接著MPU啟動(dòng)三相無(wú)刷直流（BLDC）電機(jī)或永磁同步電機(jī)（PMSM）。電機(jī)速度將根據(jù)前面板鍵盤中的用戶輸入實(shí)現(xiàn)變化和控制。微控制器采用內(nèi)部或外部串行EEProm（基于I2C/spi）存儲(chǔ)舊數(shù)據(jù)，并使用RTC顯示準(zhǔn)確的時(shí)間信息。溫度測(cè)量則可采用基于板上RTD、熱敏電阻或熱電偶的溫度感應(yīng)器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　三、MCU在手機(jī)和電腦上的應(yīng)用

　　MCU在當(dāng)前手機(jī)與平板電腦應(yīng)用中主要用作諸如電容式觸摸感應(yīng)接口、觸摸屏接口、攝像頭接口、不同模擬傳感器輸入檢測(cè)、USB接口以及電池充電與監(jiān)控等眾多功能的協(xié)處理器。

　　此外，負(fù)責(zé)互連上述功能的所有邏輯和接口都可以采用像用于模擬輸入的ADC、用于蜂鳴器應(yīng)用的PWM、段式LCD、字符型LCD、圖形化LCD、用于音量控制的DAC、USB接口以及電容式觸摸屏接口等各種可用組件模塊設(shè)計(jì)而成。

　　mcu的基本組成

　　Ⅰ：中央處理器CPU，包括運(yùn)算器、控制器和寄存器組。是MCU內(nèi)部的核心部件，由運(yùn)算部件和控制部件兩大部分組成。前者能完成數(shù)據(jù)的算術(shù)邏輯運(yùn)算、位變量處理和數(shù)據(jù)傳送操作，后者是按一定時(shí)序協(xié)調(diào)工作，是分析和執(zhí)行指令的部件。

　　Ⅱ：存儲(chǔ)器，包括ROM和RAM。ROM程序存儲(chǔ)器，MCU的工作是按事先編制好的程序一條條循序執(zhí)行的，ROM程序存儲(chǔ)器即用來(lái)存放已編的程序（系統(tǒng)程序由制造廠家編制和寫入）。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)掉電后不消失。ROM又分為片內(nèi)存儲(chǔ)器和片外（擴(kuò)展）存儲(chǔ)器兩種。

　　RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，在程序運(yùn)行過(guò)程中可以隨時(shí)寫入數(shù)據(jù)，又可以隨時(shí)讀出數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)在掉電后不能保持。

　　RAM也分為片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和片外（擴(kuò)展）存儲(chǔ)器兩種。

　?、螅狠斎?、輸出I/O接口，與外部輸入、輸出（電路）設(shè)備相連接。PO/P1/P2/P3等數(shù)字I/O接口，內(nèi)部電路含端口鎖存器、輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器等電路。其中PO為三態(tài)雙向接口，P1/P2/P3數(shù)字I/O端口，內(nèi)部驅(qū)動(dòng)器為“開(kāi)路集電極”輸出電路，應(yīng)用時(shí)內(nèi)部或外部電路接有上拉電阻。每個(gè)端口均可作為數(shù)字信號(hào)輸入或輸出口，并具有復(fù)用功能（指端口功能有第一功能、第二功能甚至數(shù)個(gè)功能，在應(yīng)用中可靈活設(shè)置）。

　　MCU器件，除數(shù)字I/O端口外，還有ADC模擬量輸入、輸出端口，輸入信號(hào)經(jīng)內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換電路，變換為數(shù)字（頻率）信號(hào)，再進(jìn)行處理;對(duì)輸出模擬量信號(hào)，則先經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后，再輸出至外部電路。