微控制器（MCU）架构介绍

m Logic Unit;ALU)，其功能在于执行算术指令及逻辑判断，除了产生 结果之外，也产生相关的 Flag(Zero、Carry、Borrow、Status)，每一个 MCU 都不完全一 样，尤其是 Carry Flag 一定要查看指令解说表。

输入/输出(I/O Port)

在单芯片微电脑应用系统中，I/O 的扩充不是目的，而是为了提供外部设备一个输入/输出的 信道，做为外界与 MCU 间的沟通管道。例如接键盘、显示器、驱动开关控制或测量等;在I/O 扩充时必须考虑与之相连接的外围设备硬件电路特性，如:电位匹配、干扰抑制、驱动能 力(如 Source,Sink 能力)等。

微控制器在 I/O 埠方面备有多种电路形式，其中有多端口可以经由软件以位单位来设定输出/入方向。各埠附加大电流、高耐压的缓冲器，以直接驱动 LED 与高功率晶体管，以及做模 拟讯号的输入之用。

定时器、定时器

定时器(Time Counter)、定时器(Timer)，由外加振荡晶体，经除频电路来提供 MCU 数种不 同的时基(Time Base)。常应用于:

一. 时钟之时基(如 1sec、500ms、62.5ms、15.625ms 等);

二. PWM(Pulse Width Modulation)之 Time Base;

三. Key Scan;

四. LED Scan;

五. Frequency output;

六. Pulse Reading;

七. APO (Auto Power OFF)等。 计数器

计数器(Event Counter)专用于累计外部的事件个数，可能为 Pulse 或其它资料，也可用以 产生正确的时间延迟。常应用于:

一、另一种 Time Base，外加固定频率; 二、计数器; 三、可规划成另一种立即中断输入;

四、计速器(Speed Meter)、转速表(Tachometer)。 中断中断(Interrupt)用来处理立即事件、或列为优先处理之事件，负责时间计数器超时中断、及 外部事件产生中断请求等工作。大部分微控制器的中断处理系统是多层的，内设有中断优先 级电路，以决定先后顺序。常应用于:

一、MCU 呈被动 Standby 状态(Halt-Stop)，由外加信号来 Wakeup;

二、需要立即处理(传感器、开关、警报器、电源故障预警器); 三、需要一个固定间隔来处理(Display ,Key Scan ,Read-Time Clock); 微控制器上的外围资源

看了这么多微控制器的的基本架构后，让我们继续来了解微控制器还可以加挂那些外围资 源，以扩充、延伸其功能。

串行输出(Serial I/O)

微控制器内含 Serial I/O 是为了提供对外部外围 Device 的通讯管道，各家种类不同，常见 的有以下几种:

◆UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter):Intel,Atmel;

◆USART(Universal Synchronous/Asynchronous Receiver Transmitter ):Siemens;

◆SPI(Serial Peripheral Interface):Motorola;

◆SCI(Sertal Communications Interface):这是 UART 的加强版;

◆I2C bus(lnter Integrated Circuit bus):Philips;

◆Microwire/Plus:National Semiconductor;

液晶驱动装置(LCD Driver)

在显示接口上，LCD(Liquid Crystal Display)是常运用的显示装置，例如在一些多功能的电 话、数字温度计、呼叫器、大哥大、掌上型游戏机以上皆可以发现它的踪迹。因此内含 LCD 驱动线路的微控制器运用相当广泛，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;日系的微控制器厂商提供多样内含 LCD 驱动装置的微控制器可供选用,另外 HOLTEK HT49XX 系列 也提供 LCD 驱动装置 的微控制器。

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，常应用于高级的家电产品上，如:碟影机、DSP 均 衡器。要求炫丽输出效果的产品，在微控制器的选择上 VFT(Vacuum Fluorescent Tube)Driver 是重要的资源之一。

OSD对于电视及监视器人性化接口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 将屏幕信息送出，其显示颜色至多可达八种。各微控制器指令执行速率会造成 OSD的显示行数及字段的不同，显示行数由二行至数十行，字段则由 15~26 个字符或更多，通 常执行速率较快者可显示较多的行数、字段，速率较慢者在显示上会有直接的受限。

模拟转换数字接口(ADC)

由于微控制器诸多应用上，需要侦测外部环境状况，做为处理数据上的参考，如在 TV 应用 方面其调谐器(Tuner)之自动频率控制(Auto Frequency Control)讯号，即为电压讯号，其它 如温度之侦测也多是转换为电压讯号，所以模拟/数字转换(Analog to Digital Converter)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