微控制器的執行原理

微控制器原理是什麼呢？不知道的小夥伴來看看小編今天的分享吧！

微控制器原理：

微控制器也被稱為單片微控器，屬於一種整合式電路晶片。採用超大規模積體電路技術把具有資料處理能力的中央處理器CPU、隨機儲存器RAM、只讀儲存器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能整合到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機系統。

微控制器又稱單片微控制器，它不是完成某一個邏輯功能的晶片，而是把一個計算機系統整合到一個晶片上。相當於一個微型的計算機，和計算機相比，微控制器只缺少了I/O裝置。概括的講：一塊晶片就成了一臺計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時，學習使用微控制器是瞭解計算機原理與結構的最佳選擇。

微控制器的使用領域已十分廣泛，如智慧儀表、實時工控、通訊裝置、導航系統、家用電器等。

微控制器的應用：

節能控制

由於智慧電子裝置可能會被經常攜帶外出，因此對這些裝置的能耗要求是非常高的，所以經常會設計一些節能控制模組，從而提高智慧電子裝置的待機時長。微控制器技術在節能控制中的應用主要分為以下幾個方面：第一，智慧電子裝置在外出狀態下，大部分是處於輕負載的模式，這時候就需要通過節能控制，確保其基礎功能的前提下，進一步降低電量的消耗。微控制器通過對智慧電子裝置中資料的收集，可以大致推斷當前裝置處於較低的負載，這時可以降低電壓及電流的輸出，達到節能的目的；第二，微控制器可以控制能耗的節奏，例如：在小米手環中，收集人體的心率、睡眠和運動步數等數字，這些數字收集後會在本地進行儲存，然後以分鐘級的頻率進行上報；資訊未上報時，裝置處於低能耗的狀態，資訊上報時，會出現一些網路傳輸方面的消耗，微控制器可以控制能耗的節奏，將手環的大部分時間控制在低能耗的狀態下，可以使得待機時間長達七十二小時以上。 [4] 

智慧語音裝置

為了更好地提高智慧電子裝置的智慧性，可以允許人類通過簡單的語言進行控制，實現語音人機互動的目的。目前，語音處理晶片已經開發完成，並開始運用到智慧電子裝置中。微控制器在智慧語音裝置中的應用，主要分為以下兩個部分：第一，軟體設定方面，由於微控制器可以通過程式設計的方式，處理一些業務邏輯，因此就能夠對智慧語音處理過程進行操作。例如：在導航智慧電子裝置中，可以將其中的一些道路名稱、距離等進行提取，然後進行播報；同時，還可以選擇不同的名人口吻進行播報，真正實現智慧化的定製操作，更好地滿足使用者的需求；第二，硬體設計方面，由於智慧語音裝置對資源的消耗比較大，因此為了更好地延長產品的待機時間，會使用微控制器技術動態控制產品的功率，進一步降低對電量的消耗。同時，還可以通過微控制器技術，提高硬體的響應時間，進一步提高使用者的體驗。

報警控制

對於部分電子裝置來講，會擁有自動報警的設定，報警控制也是微控制器技術經常使用的領域，主要體現在以下幾個方面：第一，對於一些自動報警裝置來講，例如：家裡經常使用的火災報警器，就是在外界環境達到一定條件下開啟智慧報警的裝置，如果室內的煙霧濃度到達某種水平，或者是收集外界的資料達到某種狀態時，就會自動觸發報警設定，從而實現智慧報警的功能；第二，對於一些智慧電子裝置來講，如果外在環境超過裝置的工作環境範圍時，或者是裝置存在一些異常情況時，就會觸發自身的報警機制，讓使用者能夠及時瞭解裝置的運作詳情，並且根據報警資訊提供解決方案。例如：在一些工廠中，經常會安裝一些裝置，對工廠的生產環境進行監控，當出現某些異常資料時，就會發生報警，為確保裝置的正常運作，裝置維護人員需要及時進行處理，避免產生較大的故障。

醫療裝置

隨著醫療裝置技術的不斷提升，微控制器開始在醫療裝置中進行廣泛的應用，主要體現在：第一，對病人的身體特徵資料進行智慧監控，可以將一些醫療裝置安裝在病人身上，並對其身體的資料進行收集，然後與後臺的控制系統進行互動，如果發現病人的身體特徵異常時，會及時產生報警。例如：部分醫療裝置可以針對病人的心跳、脈搏、血壓等進行監控，如果發現異常會及時呼叫醫生進行處理；第二，在手術過程中，也會使用一些智慧電子裝置，例如：部分手術需要進入病人的體內進行，在避免開刀的情況下，可以通過控制智慧裝置完成手術的過程，進一步降低病人的痛苦，提高病人身體恢復的速度；第三，智慧體檢資料分析裝置，可以將使用者的體檢資料錄入進去，然後輸入到分析裝置後，通過與正常資料的對比，及時對使用者的身體疾病進行預測和診斷。隨著我國醫療技術水平的不斷提高，微控制器技術的應用變得越來越廣泛，提高了醫療技術水平，更好地維護病人的健康。

應用特點

微控制器擁有以下幾種應用特點：（1）擁有良好的整合度； （2）微控制器自身體積較小；（3）微控制器擁有強大的控制功能，同時執行電壓比較低；（4）微控制器擁有簡易攜帶等優勢， 同時價效比較高。微控制器主要應用於下面幾種領域當中，分別是：自動化辦公、機電一體化、尖端武器和國防軍事領域、 航空航天領域、汽車電子裝置、醫用裝置領域、商業營銷裝置、計算機通訊、家電領域、日常生活和實時控制領域等