我們都知道,電腦的最基本組成單位是中央處理單元(CPU)、記憶體、以及 I/O ,各有其專司職責及用途。例如,CPU負責將程式解碼及執行、記憶體負責儲存程式及資料,而 I/O則負責提供電腦系統與外界週邊設備的溝通管道。在微電腦術語中,通常我們所稱的微電腦指的是通用型(General Purpose) 微處理機晶片,例如Z80、6502、8085、80386晶片等,也就是說這些晶片只具有CPU的功能,若想要構成一部完整的電腦系統 (如PC/AT個人電腦等),則必須要搭配其它的記憶體晶片、I/O介面晶片、以及相關的支援晶片,這些CPU晶片才能動作。
單晶片微電腦(Single Chip Microcomputer)則是將CPU、記憶體、I/O 這些單元組合在同一晶片之內,這些晶片只需要少量的支援電路即可獨立工作,如此就可以大量地減少電路板面積及降低成本,因此頗為適合家電、汽車、工業控制等產品及用途上,所以單晶片微電腦又稱之為微控制器(Microcontroller)。
一般而言,單晶片微電腦只含有少量的記憶體及 I/O 點,以在此所介紹的 8 位元 8051晶片為例,它有4Kbyte 的ROM、128byte 的RAM、以及32條 I/O 點,雖然這麼少量的記憶體及I/O 是不能與一般的電腦系統相比,但在控制用途上卻是綽綽有餘。
除記憶體及 I/O
之外,單晶片微電腦晶片還含有一些特殊的功能及內建電路,包括硬體中斷、計時器(Timer)、看門狗計時器(Watchdog
Timer)、串列通信介面、類比/數位轉換器(A/D Converter)、數位/類比轉換器(D/A
Converter)、PWM信號輸出﹒‥等等,這些電路無非是要滿足一些特殊的設計需求。因此,選擇適當的單晶片微電腦晶片來滿足設計所需也是一門
學問。
功能簡介