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MCU(MicroControllerUnit)中文名称为多点控制单元,又称单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer),是指随着大规模集成电路的出现及其发展,将计算机的CPU、RAM、ROM、定时数器和多种I/O接口集成在一片芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。 在现代嵌入式开发领域,通过了解客户需求和电子产品趋势,搜集市面上大量的不同型号的MCU资料,结合市场上刚出现的低成本高性能MCU新产品,是成功进行MCU选型的基础。 一般来说,嵌入式系统开发人员在选择MCU时,通常遵循四项主要标准∶功能、可用性、成本和熟悉程度。微控制器(Microcontroller;MCU)是一种无所不在的嵌入式控制晶片,玩具、家电、医疗、汽车等领域都有其存在,负责各种感测、监控工作,例如我们常见的电饭煲、电磁炉、咖啡壶等内部均由超低功耗MCU负责感测水温,并接受使用者的指示是否该加温、沸腾,同样的冷气机的温控也是用MCU来实现。 MCU的主要分类 通用型:将可开发的资源(ROM、RAM、I/O、 EPROM)等全部提供给用户。 专用型:其硬件及指令是按照某种特定用途而设计,例如录音机机芯控制器、打印机控制器、电机控制器等。按其基本操作处理的数据位数分类:根据总线或数据暂存器的宽度,单片机又分为1位、4位、8位、16位、32位甚至64位单片机。4位MCU大部份应用在计算器、车用仪表、车用防盗装置、呼叫器、无线电话、CD播放器、LCD驱动控制器、LCD游戏机、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; 瑞纳捷半导体发布了55nm晶圆工艺基于Cortex-M3内核MCU RJM32F103系列。该系列属于高性能的32位ARM微处理器,可应用于高集成度和低功耗MCU的嵌入式应用中。 高性能32位ARM 32-bit Cortex™-M3内核 ARM Cortex-M3 CPU具有3级流水线和哈佛(Harvard)结构,带有独立的本地指令和数据总线以及用于外设的第三条总线。处理器还包括一个内部预取单元,支持跳转目标的预测取指令操作。 主频高达72 MHz,1.25 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1),有64 Byte指令和数据高速缓存以支持总线零等待访问程序和数据存储,具有单周期乘法和硬件除法。 存储器 集成128KB Flash和28KB SRAM。支持系统编程(ISP)和应用编程(IAP),通过片内引导装载程序来实现。 电源管理 双电源域,主电源电压范围:2.0V ~ 3.6V,电池电压范围:1.8V ~ 3.6V。支持上电复位(POR),掉电复位(PDR)和可编程电压检测(PVD)。 时钟管理 支持外部晶振4-16 MHz,外部32 KHz振荡器为RTC提供时钟。内嵌带校准的32 KHz ,8 MHz和48 MHz RC振荡器。集成为CPU提供时钟的锁相环PLL。 低功耗 支持三种省电模式:睡眠模式,停止模式,待机模式。运行模式(关闭外设): 集成丰富外设 2路I2C接口(支持SMBus/PMBus),3路 UART(支持红外通信IrDA和调制解调控制),3路 SPI, 1 路QSPI,1路I2S接口,1个全速USB 2.0。GPIO都可直接驱动LED,都可设为外部中断输入。多达16路12位ADC, 最高转换速率: 1Msps。有两个独立的比较器。RTC 时钟计数器,记录年月日时分秒 多达7个定时器 1个20位高级定时器,可输出互补PWM信号,支持死区时间控制和刹车功能。3个20位通用定时器,每个定时器多达4个通道用于输入捕获/输出比较/PWM或脉冲计数。2个看门狗定时器(独立和窗口型)。还有一个向下计数的24位系统定时器,可支持操作系统的应用。 DMA 2个多通道DMA控制器,支持定时器、ADC、SPI、I2C、UART等多种外设触发。 安全 有一防被入侵的检测TAMPER引脚,当检测到此脚电平有变化,会产生一个侵入检测事件,将所有数据备份寄存器的内容清除。 可通过系统设置对程序存储区进行读写保护设置。 计算单元 集成CRC计算模块和RNG随机数发生器。 调试 支持串行调试口 (SWD)。 应用 基于此高性能且外设丰富的RJM32F103系列MCU,已应用于多个领域的产品,如:电机控制,工业缝纫机,微型打印机,变频器,空调,数字电源,BMS, UPS,医疗设备及手持设备,游戏手柄,HMI,扫码终端,ETC等产品。 |
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