微控制器（MCU）架构介绍

厂家提供模拟/数字之转换便成为一般之标准规格(如HOLTEK HT46XX 系列)，虽然如此，对于模拟/数字之分辨率各家差异很大，由 3 位~10 位 皆有，视各不同需求而异。虽然提供的转换信道有很多，通常内部仅有一个电路处理，靠选 择器切换，对于时间考虑不是特别强调之应用上，不致有太大之影响。

另外还有一种模拟/数字之转换方式,就是 R to F(Resistance to Freguency),一般运用在温度/湿度之侦测,利用电阻/电容式 Sensor 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。

数字转换模拟接口(DAC)

在控制模拟组件需要模拟讯号，以微控制器而言,就必须内建数字/模拟转换(Digital toAnalog Converter)来因应.其内部由数字/模拟转换缓存器及一阶梯电阻构成,数字/模拟的分 辨率各为 8 位.在一个 8 位/参考电压为 5V 的微控制器,假设一个数字值 60 转换成模拟值的 计算方式是(60/256x5Volts)=1.171875V例如应用在锁相回路上，VCO(电压控制振荡器)即可用 DAC 做控制。另外 Voice IC 也是利用原先将语音录制成数字资料,然后用 DAC 方式将数字资料音频转换还原模拟语音讯号。 脉宽调变(PWM)其目的也是以数字输出搭配外围回路，达到模拟的效果，其组成有前置配器(Pre-divider)、 计数器(Counter)、数据闩锁(Data Latches)、及比较电路(Compare Circuits)等。PWM(Pulse Width Modulation)分辨率由程控，当然在一般的 I/O 埠 亦可用时间及 Duty Cycle 计算技巧来达成 PWM 之功能，但反应速度会受到限制，且以今 日各大半导体厂家皆提供其 PWM 功能之微控制器就便利性而言 (如 HOLTEK HT46XX 系 列)，实在不需再将心思放在 PWM 之撰写上,以减轻软件的负担。而 PWM 之功能由 6 位~14 位之分辨率，适合各种不同的需求。

DTMF 产生器、接收器电话由原来的 Pulse 演进为现在的 Tone 译码方式，不但提高了译码的速度，也增加了可靠 性与抗噪声能力，DTMF(Dual Tone Multiple Frequency)顾名思义就是混合两种频率的音频 讯号，所以译码不易出差错。应用在电话产品的微控制器时，DTMF 这个资源常是选择的重 要规格。

看门狗(Watchdog Timer)微控制器在产品中是不允许当机的，但受到噪声干扰或操作不当时，需有防范措施确保微控 制器在当机的情况下能够自动重置，让微控制器能够继续运作.我们可以说看门狗

(Watchdog timer)是用来监看微控制器是否为不正常的当机，许多微控制器都已把它列为标准配备。

看门狗定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，意即不管是芯片 的时脉振荡接脚的时脉振荡有没有停止，它还是继续计数而不随之中断而停止，即便是芯片 进入省电的 Halt 状态(在 Halt 状态下，芯片之时脉停止振荡也一定不曾停止 Watchdog timer 之计时，当计时逾时后将使本芯片自动重置，I/O 脚输出保持不变，耗电相当的省)，Watchdog timer 要不要致能，在 OTP 版本必须在程序烧录时决定，以便决定要不要烧断其保险丝，在 Mask 版本由使用者选择是否使用这个功能。

双时脉(Dual Clock)微控制器的供应时脉愈高时 ，相对地耗电量也愈大 因此在一些使用电池供应的产品选用时 ，双时脉常是必须考虑的功能 ，一般副时脉是以 32.768KHz 运作，主要做为计时(RealTime Clock)之用。

所以综合上面所言，微控制器的指令集结构较单纯、容易发展及修改、I/O 及中断处理能力 强，主要发展工作集中在软件设计上，只要透过发展系统(ICE:In-Circuit Emulator)及万用板 即可进行线上仿真工作，进行设计及修改的工作。由于微控制器具备单价低、系统硬件架构 简单、应用程序的发展及修改容易、芯片稳定度佳、可靠度高，是故其应用领域极广，几乎 是无所不在。故在不同的场合选择不同的配备，充份了解微控制器的内部资源将有助于产品 开发且降低成本。相信在未来会陆续增加新的外围资源于微控制器内，应用的范围也愈来愈 广，也因目前已经取代传统电路设计观念，进而成为新的设计主流。