新闻banner
当前位置: 首 页 >> 新闻资讯>>技术资讯
12

MCU架构的简介

Microcontroller( 微控制器 又可简称 MCU 或μC,也有人称为单芯片微控制器 (Single Chip Microcontroller),的ROM.RAM .CPU、I/0集合在同一个芯片中,为不同的应用场合做不同组合控制 微控制器在经过这几年不断地研究 发展,历经4位,8位,到现在的 16位及 32位,甚至 64位,产品的成熟度,以及投入厂商之多,应用范围之广,真可谓之空前.目前在国外大厂因 开发 较早,产品线广,所以技术领先,而本厂商则以多功能为产品导向取胜.但不可讳言的 ,本土厂商的价格战是对外商造成威胁的关键因素。

8位已渐成为市场主流;针对 4位 MCU,大部份供货由于制程的改进,8位MCU 与4位MCU 价差相去无几,商采接单生产,目前,4位MCU 大部份应用在计算器、车表、车用防盗装置、呼叫器、无线电话、CDPlayer 、LCD 驱动控制器、 LCD Game 、儿童玩具、磅秤、充电器、胎压计、温湿度计、遥控器及傻瓜相机等,8位MCU 大部份应用在电表、马达控制器、电动玩具机、变频式冷气机、呼叫器、传真机、来电辨识器( Caller ID )、电话录音机、 CRT Display 、键盘及 USB 等;16位MCU芯片大部份应用在行动电话、数字相机及摄录放影机等; 32位MCU 大部份应用在 Modem 、GPS 、PDA 、HPC 、STB 、Hub 、Bridge ,64位MCU 大部份应用在高阶工作站、多媒体互Router 、工作站、ISDN电话、激光打印机与彩色传真机;动系统、高级电视游乐器 (如SEGA 的Dreamcast 及 Nintendo 的GameBoy ) 及高级终端机等。

而在MCU开发方面,以架构而言,可分为两大主流 :RISC(如HOLTEK HT48XXX 系列)与CISC(如华邦 W78系列)RISC (Reduced Instruction Set Computer)代表超低功耗MCU芯片 的所有指令都是利用一些简单的指令组成的,简单的指令代表,MCU的线路可以尽量做到最佳化,而提高执行速率,相对的使得一个指所需的时间减到最。HOLTEK 的HT46XX(A/D MCU 系列)HT47XXR TO F MCU 系列)HT48XX( -般IO MCU 系列)HT49XX(LCD MCU 系列)便是采用 RISC 结构来设计。不管是RISC 或是 CISC(Complex Instruction SetComputer),设计 MCU 的目的便是为人类服务的,对于RISC 来说,因为指会集的精简,所以许多工作都必须组合简单的指令,而针对较复杂组合的工作便需要由编译程序,(compiler) 来执行,而 CISC MCU因为硬件所提供的指令集较多,所以许多工作都能够以一个或是数个指令来代替,compiler 的工作因而减少许多。

以一个数值运算程序来说,使用CISC 指令集的 低功耗MCU 运算对于一个积分表达式可能只需要十个机器指令而 RISC MCU 在执行相同的程序时,却因为 CPU 本身不提供浮点数乘法的指令,所以可能需要执行上百个机器指令(但每一个指令可能只需要  CISC 指令十分之一的时间 ),而由程序语言转换成机器指令的动作是由程序语言的 Compiler 来执行,所以在 RISC MCU 的Compiler 便会较复杂 。因为同样一个高级语言A=B*C 的运算,在 RISC MCU 转换为机器指可能有许多种组合,而每一种组合的时间/空间,组合都不尽相同。

所以 RISC 与 CISC 的取舍之间,似平也是 超低功耗MCU硬件架构与软件 (Compiler) 的平衡之争,应该没有绝对优势的一方,只能说因应不同的需求而有不同的产品,例如工作单纯的打印机核心稳定,但单位指令效率较佳的RISC MCU.


底部二维码1
手机扫一扫
关注我们微信公众号