微控制器

1. 微控制器是一种集成在单一芯片上的微型计算机系统。它包含一个处理器核心、存储器和可编程的输入/输出外围设备。与通用微处理器（如电脑中的CPU）不同，微控制器是为控制特定任务而设计的，因此被称为“单片计算机”或“嵌入式控制器”。其核心是一个中央处理器，负责执行存储在存储器中的指令。

2. 微控制器的存储器通常包括两种类型：用于存储程序代码的只读存储器（如闪存）和用于临时数据存储的随机存取存储器（RAM）。这种集成设计使得微控制器在尺寸、成本和功耗方面都高度优化，适用于嵌入式系统。例如，在一个简单的温度控制器中，程序代码存储在闪存中，而当前的温度读数则临时保存在RAM中。

3. 微控制器集成了多种外围设备，这些是直接连接到芯片的硬件模块，用于与外部世界交互。常见的外围设备包括通用输入/输出引脚（GPIO，用于读取开关状态或控制LED）、模数转换器（ADC，用于将模拟信号如温度转换为数字值）、定时器（用于精确计时）和串行通信接口（如UART、SPI或I2C，用于与其他设备通信）。这些外围设备使得微控制器能够直接处理传感器数据或驱动执行器，而无需额外芯片。

4. 在实际应用中，微控制器通过编程来实现特定功能。开发者使用C或C++等语言编写代码，编译后下载到微控制器的闪存中。上电后，微控制器开始执行程序，循环读取输入、处理数据并控制输出。例如，在智能家居系统中，微控制器可以监测传感器输入（如运动检测），并根据逻辑决定是否触发警报。由于其低功耗和实时响应能力，微控制器广泛应用于家电、汽车电子、工业自动化和物联网设备中。