微控制器架构 微控制器架构是微控制器内部各个功能模块的组织结构和互联方式。它决定了微控制器如何执行指令、处理数据以及与外设进行交互。 微控制器架构的核心是中央处理器。中央处理器是微控制器的“大脑”，负责从存储器中读取指令、解码指令并执行相应的操作。它包含算术逻辑单元和寄存器组。算术逻辑单元执行数学运算和逻辑判断；寄存器组是中央处理器内部的高速存储单元，用于暂存指令、数据和地址。 在中央处理器之外，微控制器架构集成了存储器子系统。这个子系统通常包括只读存储器和随机存取存储器。只读存储器用于存储固定程序代码和常量数据；随机存取存储器为程序运行时的变量和数据提供临时存储空间。这种存储器集成是微控制器与微处理器的主要区别之一。 微控制器架构的关键组成部分是外设接口单元。这些单元通过系统总线与中央处理器和存储器相连，包括通用输入输出端口、定时器/计数器、串行通信接口等。通用输入输出端口提供数字信号的输入和输出能力；定时器/计数器用于产生精确的时间间隔或对外部事件进行计数；串行通信接口实现与其他设备的数据交换。 现代微控制器架构采用总线结构连接各个模块。常见的总线结构包括数据总线、地址总线和控制总线。数据总线负责在模块间传输数据；地址总线用于指定存储器或外设的访问位置；控制总线传递时序和操作类型信号。这种总线结构确保了各个功能模块能够协调工作。 高级微控制器架构还包含中断控制系统和直接存储器访问控制器。中断控制系统允许外设在需要中央处理器处理时发出请求，实现实时响应；直接存储器访问控制器使外设能够直接在存储器之间传输数据，无需中央处理器介入，提高数据传输效率。 微控制器架构的发展趋势是集成更多专用功能模块，如模拟数字转换器、脉冲宽度调制控制器和专用通信协议控制器。这些专用模块进一步扩展了微控制器的应用范围，使其能够直接处理模拟信号、控制电机转速和支持各种工业通信标准。