【正文】 re, on low pin count devices in particular, each pin may interface to several internal peripherals, with the pin function selected by software. This allows a part to be used in a wider variety of applications than if pins had dedicated functions. Microcontrollers have proved to be highly popular in embedded systems since their introduction in the 1970s.Some microcontrollers use a Harvard architecture: separate memory buses for instructions and data, allowing accesses to take place concurrently. Where a Harvard architecture is used, instruction words for the processor may be a different bit size than the length of internal memory and registers。s President, Luke J. Valenter, stated that the microcontroller was one of the most successful in the pany39。最近的微控制器往往集成了片上調(diào)試電路，當(dāng)由JTAG訪問內(nèi)電路仿真器時，允許用調(diào)試器調(diào)試固件。模擬器可用于如Microchip的MPLAB環(huán)境和Revolution Education PICAXE的有些微控制器。解釋程序固件也可用于一些微控制器。有些微控制器有幫助開發(fā)某些類型的應(yīng)用程序的環(huán)境。這些“掩模編程” 的部件有相同的邏輯程序。其他版本可能出現(xiàn)在ROM作為外部設(shè)備，而不是內(nèi)部記憶體的場合，但是因?yàn)榱畠r微控制器編程器的廣泛使用，這種情況越來越少了。他們還可以在很多電器設(shè)備中找到，如洗衣機(jī)，微波爐和電話。微控制器通常沒有一個數(shù)學(xué)協(xié)控制器，因此，浮點(diǎn)運(yùn)算是由軟件處理。有些設(shè)計(jì)包括通用微控制器與一個或多個ROM，RAM，或集成I/ O功能內(nèi)核到封裝內(nèi)。周邊設(shè)備的整合往往難以決定。這使得這樣的一個部件比每個引腳專用功能的芯片應(yīng)用更廣泛。雖然一個已經(jīng)集成外設(shè)的芯片通常成本略高于一個CPU和外圍設(shè)備芯片，但是可以制作芯片更少，成本更小，更便宜的電路板，并減少所需的組裝和測試的電路板的勞動。專用片上硬件還常常包括與其他設(shè)備數(shù)字通信的能力，如I2C和串行外設(shè)接口（SPI）。實(shí)時處理單元（TPU）是一個復(fù)雜的計(jì)時器。對定時器的最常見的類型是可編程間隔定時器（PIT）。由于控制器在建造時，解釋和處理數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，即1和0，他們是無法處理一個設(shè)備發(fā)送給它的任何模擬信號的。當(dāng)GPIO引腳配置為輸入狀態(tài)，他們往往是用來讀取傳感器或外部信號。編譯器和匯編器用來將高級語言和匯編語言代碼轉(zhuǎn)換成一個緊湊的機(jī)器代碼來保存到微控制器的存儲器中。ISR將根據(jù)中斷源執(zhí)行響應(yīng)的程序，然后再返回原來的指令序列。典型的輸入和輸出設(shè)備包括開關(guān)，繼電器，螺線管，LED燈，小型或定制液晶顯示器，射頻器件，傳感器（如溫度，濕度，光照強(qiáng)度等）。嵌入式設(shè)計(jì)微控制器可以被認(rèn)為是自包含的控制器、內(nèi)存和外圍設(shè)備，可作為嵌入式系統(tǒng)中使用。根據(jù)Semico所述, 2006年8位微控制器銷量超過四十億。隨著時間的推移，微控制器成本急劇下降,在2009年，,且類似的數(shù)量的一些32位微控制器也只需1美元左右就可以獲得?？刹脸删幊讨蛔x存儲器的擦除需要通過一個透明石英的蓋子暴露于紫外線光。在那時，英特爾公司董事長Luke J它在一塊芯片中集合了只讀存儲器、讀/寫內(nèi)存、控制器和時鐘芯片,是在嵌入式系統(tǒng)中使用。歷史在1971年第一款單片機(jī)4位英特爾4004被發(fā)布, 在隨后的數(shù)年時間里英特爾8008和其它功能更為強(qiáng)大微控制器也開始出現(xiàn)?；旌闲盘栁⒖刂破魇呛艹Ｒ姷?，整合了需要控制非數(shù)字電子系統(tǒng)的模擬組件。類型為NOR Flash或OTP ROM的存儲器也往往包括在芯片上，以及通常少量的RAM。微控制器，也稱單片機(jī)（有時縮寫為μC，UC或MCU）是一種在單個集成電路上包含一個控制器核心，內(nèi)存和可編程輸入/輸出外設(shè)的小型計(jì)算機(jī)。比起使用一個單獨(dú)的微控制器，內(nèi)存和輸入/輸出設(shè)備，微控制器通過降低尺寸和成本來更經(jīng)濟(jì)地數(shù)控更多的設(shè)備和流程。其他微控制器，像數(shù)字信號控制器（DSP），可能需要注重性能，他們有更大的計(jì)算量，更高的時鐘速度和更大的功耗。他們的研究成果TMS 1000在1974年就已經(jīng)商業(yè)化。該芯片將會在超過十億個計(jì)算機(jī)鍵盤和其它許多應(yīng)用上找到用武之地。有一個可擦除可編程只讀存儲器的程序存儲器,這明顯比只能編程一次的可編程只讀存儲器更加昂貴。同年, Atmel公司首次推出使用閃速存儲器的單片機(jī)，其它公司迅速跟進(jìn),推出具有同樣存儲類型的單片機(jī)。容量在世界上銷售cpu中大約有55%屬于8位微控制器和微控制器。它們也可以在諸如洗衣機(jī)、微波爐和電話等許多電氣設(shè)備上找到。一些嵌入式系統(tǒng)非常復(fù)雜，而很多對內(nèi)存大小和程序長度有很低的要求，他們沒有操作系統(tǒng)，軟件的復(fù)雜性很低。當(dāng)某些事件發(fā)生時，中斷系統(tǒng)可以命令控制器暫停處理當(dāng)前指令序列，并開始中斷服務(wù)例程（ISR，或“中斷處理程序”）。程序單片機(jī)程序必須符合現(xiàn)有的片上程序存儲器，因?yàn)橐粋€有外部可擴(kuò)展存儲器的系統(tǒng)是很貴的。GPIO引腳可通過軟件配置為輸入或輸出狀態(tài)。這是使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）的目的。除了轉(zhuǎn)換器，許多嵌入式微控制器還包括多種定時器。這對于恒溫器等設(shè)備是非常有用的：它定期測試周圍的溫度，判斷這時是否需要開啟空調(diào)的、加熱器等設(shè)備。通用異步接收器/發(fā)送器（UART）的模塊使我們能夠在一個非常低的CPU負(fù)載的情況下通過串行線收發(fā)數(shù)據(jù)。在單個芯片上集成了內(nèi)存和其他外圍設(shè)備并把它們作為一個單元來測試增加了該芯片的成本，但結(jié)果往往是降低整個嵌入式系統(tǒng)的凈成本。此外，在低引腳數(shù)的器件，每個引腳可用作幾個內(nèi)部外設(shè)接口，由軟件選擇的引腳功能。凡采用哈佛架構(gòu)，控制器字長可能和內(nèi)部存儲器和寄存器位長度不同，例如：用8位數(shù)據(jù)寄存器使用了12位指令。微控制器架構(gòu)有很大的不同。例如，通用控制器可能需要幾個指令，以測試在一個寄存器位的值來判斷分支，而微控制器可以用一個單一的指令來實(shí)現(xiàn)這個常用的功能。一個典型的中檔汽車已多達(dá)30個或更多的微控制器。自1998年以來，EPROM的版本變得罕見，并已被EEPROM和FLASH這些容易使用（可以電擦除）和更便宜的設(shè)備所取代。由于有無數(shù)同型號設(shè)備的需求，利用在制造時編程的部件是一個經(jīng)濟(jì)的選擇。通用語言的編譯器通常會有一些限制，以及增強(qiáng)，更好地支持微控制器的獨(dú)特性。解釋程序常用來隱藏這種低層次的錯誤。通常這些解釋程序交互編程。雖然一方面大多數(shù)模擬器無法在一個系統(tǒng)中模擬許多其他的硬件，但他們可以模擬難以再現(xiàn)的物理實(shí)現(xiàn)條件，可以最快的方式進(jìn)行調(diào)試和分析問題。 power consumption while sleeping (CPU clock and most peripherals off) may be just nanowatts, making many of them well suited for long lasting battery applications. Other microcontrollers may serve performancecritical roles, where they may need to act more like a digital signal processor (DSP), with higher clock speeds and power consumption.HistoryThe first singlechip microprocessor was the 4bit Intel 4004 released in 1971, with the Intel 8008 and other more capable microprocessors being available over the next several years. However, both processors required external chips to implement a working system, raising total system cost, and making it impossible to economically puterize appliances.The Smithsonian Institution says TI engineers Gary Boone and Michael Cochran succeeded in creating the first microcontroller in 1971. The result of their work was the TMS 1000, which went mercial in 1974. It bined readonly memory, read/write memory, processor and clock on one chip and was targeted at embedded systems.Partly in response to the existence of the singlechip TMS 1000, Intel developed a puter system on a chip optimized for control applications, the Intel 8048, with mercial parts first shipping in 1977. It bined RAM and ROM on the same chip. This chip would find its way into over one billion PC keyboards, and other numerous applications. At that time Intel39。s memory. Depending on t