MCU的架构详解

提供对外部周边设备的通讯管道，各家种类不同，常见的有以下几种∶

　　（1） UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）∶英代尔（Intel）、爱特梅尔（Atmel）。

　　（2） USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver Transmitter ）∶英飞 科技股份公司（Infineon）。

　　（3） 串列外设介面（SPI）∶飞思卡尔半导体公司（Freescale Semiconductor）。

　　（4） SCI（Sertal Communications Interface）∶这是UART的加强版。

　　（5） I2C汇流排∶恩智浦半导体（NXP Semiconductor）。

　　（6） Microwire/Plus∶美国国家半导体公司（National Semiconductor）。

　　2、液晶驱动装置（LCD Driver）

　　在显示介面上，LCD是常用的显示装置，例如在一些多功能电话、数位温度计、掌上游戏机上皆可以发现它的踪迹。因此内含LCD驱动线路的MCU运用相当广泛，有两种驱动方式可供选用∶Segment和Dot Matrix，例如之前流行的宠物蛋是使用Dot Matrix的LCD显示器；日系MCU厂商提供多样内含LCD驱动装置的MCU可供选用，另外HOLTEK HT49XX系列也提供LCD驱动装置的MCU。

　　3、萤光管驱动装置（VFT Driver）

　　LCD显示器在无光源或无背光的环境下，我们即无法读取显示器之内容，而VFT显示器可提供高亮度、且色彩多变化的视觉效果，常应用於高级的家电产品上，如碟影机、DSP量化器。要求炫丽输出效果的产品，在MCU的选择上VFT Driver是重要的资源之一。

　　OSD对於电视及监视器人性化介面是不可缺少的功能之一， OSD（On Screen Display）部分显示回路为接收水平同步信号（H-Sync）及垂直同步信号 （V-Sync），再将信号透过RGB及Blanking将萤幕资讯送出，其显示颜色至多可达8种。各MCU指令执行速率会造成OSD的显示行数及栏位的不同，显示行数由二行至数十行，栏位则由15~26个字元或更多，通常执行速率较快者可显示较多的行数、栏位，速率较慢者在显示上会有直接的受限。

　　4、模数介面（ADC）

　　由於MCU诸多应用上，需要侦测外部环境状况，作为处理资料上的参考，如在TV应用方面其调谐器（Tuner）之自动频率控制（AFC）讯号，即为电压讯号，其他如温度之侦测也多是转换为电压讯号，所以ADC的应用在工业及消费电子上都很广泛。

　　模拟之场合是如此频繁，所以各厂家提供AD之转换便成为一般之标准规格（如HOLTEK HT46XX系列），虽然如此，对於类比/数位之解析度各家差异很大，由3~10位皆有，视各不同需求而异。虽然提供的转换通道有很多，通常内部仅有一个电路处理，靠选择器切换，对於时间考虑不是特别强调之应用上，不致有太大之影响。

　　另外还有一种AD转换方式，就是R-F（Resistance to Freguency），一般运用在温度/湿度之侦测，利用电阻/电容式感测器的变化特性，转换成频率值，以此频率值来计算温度/湿度的相对性，此类的IC如HOLTEK HT47XX系列。

　　5、数模转换介面（DAC）

　　在控制类比元件，必须内建DAC来应对。MCU内部由DA转换暂存器及一阶电阻构成，D/A的解析度各为8位元。在一个8位元/参考电压为5V的MCU，假设一个数位值60转换成类比值的计算方式是（60/256x5V）=1.171875V，例如应用在锁相回路上，VCO（电压控制振荡器）即可用DAC进行控制。

　　另外，Voice IC也是利用原先将语音录制成数位资料，然後用DAC方式将数位资料音频转换还原类比语音讯号。脉宽调变（PWM）其目的也是以数位输出搭配周边回路，达到类比的效果，其组成有前置配器（Pre-divider）、计数器（Counter）、资料闩锁（Data Latches）、及比较电路（Compare Circuits）等。

　　6、DTMF产生器、接收器

　　电话由原来的Pulse演进为现在的Tone解码方式，不但提高了解码的速度，也增加了可靠性与抗杂讯能力，DTMF（Dual Tone Multiple Frequency）顾名思义就是混合两种频率的音频讯号，所以解码不易出差错。应用在电话产品的MCU时，DTMF这个资源常是选择的重要规格。

　　7、看门狗（Watchdog Timer）

　　MCU在产品中是不允许停机的，但受到杂讯干扰或操作不当时，需有防范措施确保MCU在停机的情况下能够自动重置，让 MCU能够继续运作。可以说看门狗是用来监看MCU是否为不正常停机，许多MCU都已把它列为标准配备。

看门狗计时器实际上就像一个自跑式的RC振荡器，它完全不必外加零件，意即不管是晶片 的频率振荡接脚的频率振荡有没有停止，它还是继续计数而不随之中断而停止，即便是晶片 进入省电的Halt状态（在Halt状态下，晶片之频率停止振荡也一定不曾停止Watchdog timer之计时，当计时逾时後将使本