MCU芯片介绍 PPT
MCU及常见MCU外围电路解读

在电子设计中使用单片机
输入处理
处理电路
输出驱动
电源
单片机
键盘显示
电子系统设计与实践
10
2019/2/27
MCU的架构
CISC (复杂指令集架构 ) Complex Instruction Set Computer 早期MCU采用 RISC (精简指令集架构) Reduced Instruction Set Computer 新开发的MCU Core绝大多数为RISC
CPU
RAM ROM
外设 外设 I/O
一个典型的计算机系统
电子系统设计与实践 4 2019/2/27
电子系统设计与实践
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2019/2/27
电子系统设计与实践
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2019/2/27
电子系统设计与实践
7பைடு நூலகம்
2019/2/27
电子系统设计与实践
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2019/2/27
电子系统设计与实践
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2019/2/27
–
电子系统设计与实践
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2019/2/27
ARM微处理器的应用领域
– – – – – –
工业控制领域 无线通讯领域 网络应用 智能手机 消费类电子产品 成像和安全产品
电子系统设计与实践
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2019/2/27
ARM体系结构的特点
体积小、低功耗、低成本、高性能。 – 支持 Thumb(16 位)/ARM(32 位)双指令集,能很好的兼 容8/16 位器件。 – 大量使用寄存器,指令执行速度更快。 – ARM处理器共有37个寄存器,分为若干个组(BANK)。 – 大多数数据操作都在寄存器中完成。 – ARM处理器有7种不同的处理器模式 – 寻址方式灵活简单,执行效率高。 – 指令长度固定。
单片机课件以MCU为核心的嵌入式系统的设计与调试

C语言在MCU开发中的应用
C语言在MCU开发中具有广泛的 应用,其丰富的库函数和结构化 编程方式使得开发过程更加高效。
C语言可以通过标准库和第三方 库来实现各种硬件操作和控制, 例如GPIO操作、定时器控制、
串口通信等。
C语言还可以用于编写中断服务 程序、实现实时操作系统等复杂
应用。
MCU开发工具的使用与选择
硬件设计
根据需求分析结果,设计嵌入式系 统的硬件结构,包括微控制器 (MCU)、存储器、接口电路等。
软件设计
根据硬件结构和需求分析,设计 嵌入式系统的软件程序,包括操 作系统、驱动程序和应用软件。
系统集成与测试
将硬件和软件集成在一起,进 行系统测试和调试,确保系统
功能和性能符合要求。
嵌入式系统硬件设计
MCU开发工具包括IDE(集成开 发环境)、编译器、调试器等。
常用的MCU开发工具有Keil、 IAR、Eclipse等,这些工具支 持多种MCU芯片和操作系统。
选择MCU开发工具时需要考虑 工具的易用性、功能、稳定性 以及支持的芯片种类等因素。
使用MCU开发工具可以大大提 高开发效率,减少错误,方便 调试和测试。
嵌入式系统将广泛应用于工业自动化 设备中,提高生产效率和产品质量。
嵌入式系统将应用于汽车电子控制系 统和智能驾驶辅助系统中,提高汽车 的安全性和舒适性。
智能家居
工业自动化
医疗电子
汽车电子
嵌入式系统将应用于各种智能家居设 备中,实现设备的互联互通和智能化 控制。
嵌入式系统将应用于各种医疗电子设 备中,如智能医疗诊断仪器、远程监 控设备等。
单片机课件:以MCU为核心的嵌 入式系统的设计与调试
contents
POLYCOM MCU产品介绍

服务提供商MGC 100
用户化的平台配置 会议特性和能力可以通过扩展升级 具备热交换能力,资源模块可自动配置 具备热交换能力,电源冗余备份
MGC-100
6
POLYCOM MCU性能综述
支持宝利通Siren 14-媲美CD的音频质量 支持H.264 -相同带宽条件下提供更高画质 支持PVEC-视音频差错隐消技术 支持基于H.264的高清 -高清电视般的视频质量 支持ProMotion视频 -电视般的视频质量 支持People+Content(H.239)-双流数据共享 多网络支持 -IP、ISDN与Serial/V.35
LCD 显示窗口的应用 LCD显示屏能使你配置MCU的IP地址,并且显示系统状态 信息来连接一些外部设备。 用LCD显示屏的蓝色箭头按钮,你可以显示系统状态,修改 系统的IP配置并且重设系统。在你第一次使用MGC 25时, IP配置显示在屏幕上。 LCD显示屏的内部操作: 用箭头按钮,你可以选择选项来操作LCD显示屏的内部,修 改参数,保存数据和取消参数的修改。 在显示屏的垂直卷中,用up\down 按钮。 在一些显示里,OK和Cancel选项出现。选择下一个选项用 Up\down和left\right 显示高亮选项,然后确认按Select 按钮 完成操作。
32
MGC 25硬件描述和安装
IP配置
来自于IP配置功能是有用的,并且是你第一次访问系统 自动显示的。 IP配置显示器将显示系统IP地址,子网掩码和默认网关 的数值。
33
MGC 25硬件描述和安装
系统重启 系统重启功能是来自于主菜单的有用的功能。
重设系统:用箭头按钮选择OK,然后选择Select确认。 取消:用箭头按钮选择Cancel,然后选择Select确认。
MCU简介

MCU(Micro Control Unit)中文名称为微控制单元,又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机,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、定时计数器和多种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MCU按其存储器类型可分为无片内ROM型和带片内ROM型两种。
对于无片内ROM型的芯片,必须外接EPROM才能应用(典型芯片为8031)。
带片内ROM型的芯片又分为片内EPROM型(典型芯片为87C51)、MASK片内掩模ROM型(典型芯片为8051)、片内FLASH型(典型芯片为89C51)等类型,一些公司还推出带有片内一次性可编程ROM(One Time Programming, OTP)的芯片(典型芯片为97C51)。
MASKROM的MCU价格便宜,但程序在出厂时已经固化,适合程序固定不变的应用场合;FALSHROM的MCU程序可以反复擦写,灵活性很强,但价格较高,适合对价格不敏感的应用场合或做开发用途;OTPROM的MCU价格介于前两者之间,同时又拥有一次性可编程能力,适合既要求一定灵活性,又要求低成本的应用场合,尤其是功能不断翻新、需要迅速量产的电子产品。
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,而本土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。
由于制程的改进,8位MCU与4位MCU价差相去无几,8位已渐成为市场主流;目前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;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(CallerID)、电话录音机、CRT显示器、键盘及USB等;16位MCU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、Router、工作站、ISDN电话、激光打印机与彩色传真机;64位MCU大部份应用在高阶工作站、多媒体互动系统、高级电视游乐器(如SEGA的Dreamcast及Nintendo的GameBoy)及高级终端机等。
微控制单元简介介绍

汽车电子和智能交通领域对微控制单元的需求也在不断增加,可以 实现车辆控制、安全预警等功能。
与其他技术的融合与协同发展
与人工智能技术的融合
微控制单元可以作为人工智能技术的底层支撑,实现智能控制、预测等功能。
与通信技术的协同发展
微控制单元需要与其他设备进行数据交互,通信技术不断发展可以满足微控制单元之间的高速、可靠 的数据传输需求。
微控制单元简介介绍
汇报人:文小库 2023-11-28
• 微控制单元概述 • 微控制单元的基本组成 • 微控制单元的主要技术特点 • 微控制单元的选型和评估 • 微控制单元的应用案例 • 微控制单元的未来发展趋势
01
微控制单元概述
定义和作用
定义
微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)是一种嵌入式 系统,内部集成了一系列计算机外围接口电路、处理器、存 储器和时钟电路等,具有控制、计算和通信能力。
微控制单元的功耗和性能与时钟频率密切相关。通过降低时钟频率,可以降低功 耗并提高程序的执行效率。
低功耗模式
微控制单元通常具有多种低功耗模式(如待机、休眠等),以在不影响性能的情 况下降低功耗。
安全和可靠性设计
加密和安全启动
微控制单元通常采用加密算法对程序进 行保护,并使用安全启动机制来验证程 序的完整性。
不同的处理器具有不同的指令集和性能,选择合适的处理器能够满足应用的需求。
处理器一般具有低功耗、高性能的特点,以满足系统在能量和速度方面的要求。
存储器
存储器是微控制单元中用于存 储程序代码和数据的部件。
存储器可以分为不同的类型, 如ROM、RAM、EEPROM等 ,每种类型的存储器具有不同 的特点和用途。
微流控芯片PPT课件

在化学分析领域的应用
化学合成
药物分析
微流控芯片可用于小规模和高通量的化学 合成,提高合成效率和产物纯度。
用于药物的分离、纯化和分析,提高药物 分析的准确性和灵敏度。
环境监测
食品安全
用于检测水、土壤、空气等环境中的有害 物质和污染物。
用于检测食品中的农药残留、重金属等有 害物质。
在环境监测领域的应用
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食品安全
用于快速检测食品中的有害物质,提高食品安全监管效率。
微流控芯片面临的挑战与解决方案
制造工艺
目前微流控芯片制造工艺成本较高,需要进一步降低成本,提高 生产效率。
流体控制
微流控芯片中的流体控制精度和稳定性有待提高,需要加强相关技 术研发。
交叉污染
不同样本间的交叉污染问题需引起重视,应加强清洗和隔离技术的 研究。
柔性电子技术的不断发展,将推动微 流控芯片在可穿戴设备、生物医学等 领域的应用。
智能化
通过与人工智能、机器学习等技术结 合,微流控芯片将具备更强的数据处 理和决策能力。
微流控芯片在未来的应用前景
生物医学研究
用于疾病诊断、药物筛选和个性化医疗等领域。
环境监测
用于实时监测空气、水质等环境参数,保障公共卫生安全。
04 微流控芯片的应用实例
在生物医学领域的应用
疾病诊断
微流控芯片可用于快速检测和诊断各 种疾病,如癌症、传染病等。
药物筛选
通过微流控芯片技术,可以快速筛选 和测试新药的有效性和安全性。
细胞培养和分化
微流控芯片可以模拟细胞生长和分化 的微环境,用于研究细胞生物学和再 生医学。
基因检测
利用微流控芯片进行基因突变、基因 表达等检测,有助于疾病的预防、诊 断和治疗。
汽车单片机原理及应用第二章MCU的基本结构

➢PD78F0547D的基本特性
指令最短执行时间根据 CPU的操作频率可以在高速(0.1 μs-频率为20MHz) 和超低速(122 μs-频率为32.768 kHz)之间改变
➢通用寄存器:8 位× 32 个寄存器(8 位× 8 个寄存器× 4 组)
➢内置单电源闪存-128KB ➢内部高速RAM-1KB ➢内部扩展RAM-6KB
➢内置上电复位(POC)电路和低电压检测电路(LVI) ➢内置看门狗定时器 ➢内置乘法器/除法器(16 位× 16 位, 32 位/ 16 位) ➢内置按键中断功能 ➢内置时钟输出/蜂鸣器输出控制器
➢I/O 端口:71 (漏极开路: 4)
NEC微处理器PD78F0547D的基本结构
➢定时器:有8 通道
External serial clock input
FLMD0:
Flash programming mode
INTP0 to INTP7:
External interrupt input
KR0 to KR7:
Key return
OCD0A, OCD0B,OCD1A, OCD1B: On chip debug input/output
存储器组之间的数据关联-程序示例
微处理器的存储器结构
存储器组之间的指令转移
存储器组之间不能直接转移指令,要在存储器组之间转移指令,应先转向公 共区域(0000H ~ 7FFFH),修改相关的BANK 寄存器的设置,然后再执行 转移指令
存储器组之间的指令转移-程序示例
微处理器的存储器结构
存储器组之间的子程序调用
16位定时/计数器: 8 位定时/计数器: 8 位定时器: 时钟定时器: 看门狗定时器:
5MCU介绍

销售中心培训部
PXKJ-YH0004100610
多点控制单元: 多点控制单元:KDV8000A
H.320&H.323双协议平台 双协议平台 嵌入式设计、 嵌入式设计、Linux操作系统 操作系统 模块化插卡结构、 模块化插卡结构、10U标准机箱 标准机箱 主控热备份、单板支持热插拔 主控热备份、 冗余散热系统、 冗余散热系统、电源热备份
KDV8000A 多点控制单元
单机框128路E1、384路IP终端接入 路 、 单机框 路 终端接入 支持4个机框堆叠、 支持 个机框堆叠、N+1整机备份 个机框堆叠 整机备份 支持MCU四级数字级联 支持 四级数字级联
1、KDV8000A总体介绍 KDV8000A总体介绍
KDV8000A是一款大容量、可扩展插槽式MCU,可根据需求插入不 同的功能单板。系统由机框、电源板、风扇盒、防尘板、各种功能单 板及后背板组成。 功能单板
机框
风扇盒
风扇盒
风扇盒
3、电源板、风扇盒、防尘板 电源板、风扇盒、
• 防尘板从机框背面插入,位于机框背面下方,风扇盒的下面。 防尘板的功能是防止风扇盒工作时将灰尘吸入机箱内。 防尘板长期使用时可能会因灰尘太多,造成堵塞,影响系统散热, 防尘板长期使用时可能会因灰尘太多,造成堵塞,影响系统散热, 因此防尘板每半年需要清洗一次。 因此防尘板每半年需要清洗一次。
功能
输出功率300 W;5V/60A;输出功率300 W;5V/60A;48V/0.5A;支持双备份 支持双备份。 48V/0.5A;支持双备份。 完成系统控制和通信, 完成系统控制和通信,支持双 备份。 备份。 系统各单板通信;H323接口; 系统各单板通信;H323接口; 接口 可扩展千兆光口;带后插板。 可扩展千兆光口;带后插板。 提供媒体流转发功能和路由功 能;
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− 2 个看门狗定时器(独立和窗口型) − 系统时间定时器:24 位自减型计数器
主要参数
• 9 个通信接口
− 2 个 I2C 接口 − 3 个 UART 接口 − 2 个 SPI 接口 − CAN 接口 − USB 2.0 全速接口
无刷直流电
MCU控制器
机
PWM信号
刹车信号
开关机信号
基于单片机的VRAM型彩色液晶显示模块设计 硬件系统总体设计框图
SRAM 61LV5128
硬件汉字库 AT29C040A
RJMU103 微控制器
彩色液晶 YD-502
主要参数
• 2 个 12 位模数转换器,1μs 转换时间( 16 个输入通道)
− 转换范围:0 至 1.2V − 温度传感器
• 2 个 12 位数模转换器 • 2 个电压比较器 • 调试模式
− 串行单线调试(SWD)和JTAG 接口
主要参数
• 7 个定时器
− 3 个 16 位定时器,每个定时器有多达 4 个用于输入 捕获/输出比较/PWM 或脉冲计数的通道和增量编码器输 入
敏度高。
大容量存储、多样化封装
Flash 字节
1M
512K 256K
96 MHz ARM ® CortexTM-M3 通用型微控制器
RJMU103CG RJMU103CE RJMU103CC
LQFP48
RJMU103RG RJMU103RE RJMU103RC
LQFP64
RJMU103VC
LQFP100
行业对比 性能上相较ST产品有明显优势
支持多种封装 提供多种可定制化封装
目录
飞行控制器板 RJMU103
四轴飞行器方案
无线电 模块
主控制器 RJMU103 传感器
无线电 模块
电电电电 调调调调
基于32位MCU的飞行器控制套件
电机控制方案 电机控制原理解析
速度调节信 号
霍尔信号
电源
RJMU103
DAC PWR BKP CAN USB I2C2 I2C1 UART3 UART2
SPI2 IWDG WWDG RTC TIM4 TIM3 TIM2
大家应该也有点累了,稍作休息
大家有疑问的,可以询问和交流
主要参数
内核:32 位处理器内核
− 最高 96MHz 工作频率 − 单周期乘法和硬件除法 − 嵌套向量中断控制器NVIC
Package
目录
RJMU103通用微处理器芯片简介
• 高性能CPU,大容量FLASH • 适用于广泛的各类电子设备 • 集成运算放大器和比较器设计 • 丰富的函数库,使产品开发更简单 • 支撑复杂的业务应用的7个定时器设计 • 丰富的外设接口:SPI、CAN、USB、UART、IIC
通用的多功能设计,应用场景广,整体性能均衡,开 发环境简单,性价比高!
8位单片机
优点: ➢ 芯片面积小,STC一般是DIP8/16/20,最大LQFP64L(16mm*16mm) ➢ 芯片功耗低,PIC单片机在4MHz时钟下工作耗电不超过2mA,在睡眠模式下耗电可以低至1uA以 下 缺点: ➢ 芯片运行速度慢,一般十几MHz ➢ 代码密度低 ➢ 内部EEPROM/Flash存储空间小 ➢ 外设少,没有USB/CAN等外设
RJMU103系统构架
CPU DMA
ICode DCode System
DMA
总线 矩阵
AHB
Flash接 口
AHB
SRAM
Flash
AHB
桥接1
桥接2
APB2
复位和时钟控 制器(RCC)
CRC
DMA请求
APB1
ADC1 GPIOB ADC2 GPIOC UART1 GPIOD SPI1 EXT1 TIM1 COMP GPIOA
低功耗
− 睡眠、停机和待机模式 − VBAT 为 RTC 和后备寄存器供电
主要参数
• DMA
− 7 通道 DMA 控制器 − 支持的外设:定时器、ADC、SPI、I2C 、UART及DAC
40 个快速 I/O 端口
− 40 个 I/O 口,所有 I/O 口可以映像到 16 个外部中 断;几乎所有端口均可容忍5V 信号
并提供独立看门狗功能模块的新一代加密
芯片,对企业产品的版权利益起到关键性
的保护作用。
4
• 低频收发芯片: RJWF101芯片是一款工作 于低频率交变磁场并接收磁场信息和处理
的芯片。它集成了耦合磁场信息的线圈,
高增益信号放大器,解码模块,还支持完
整的链路层协议,是单芯片的磁信号接收
器芯片,同时外围元器件少,功耗低,灵
96MHz的32位微控制器,适合于工控、智
能终端、PC外设等多种应用场合
2
• 安全存储芯片:RJGT401是一个基于32 位 RISC 处理器的SOC 芯片,具备高处理能
力、高安全性、低功耗、低成本等特点。
该芯片可用于SIM卡芯片上,支持无线支
付应用,也可以用于金融卡上
3
• 版权保护芯片:RJGT102是采用双向认证 机制,提供EEPROM进行加密存储数据代码
存储器
− 256-1024K 字节的闪存程序存储器 − 20-32K 字节的 SRAM主要参数时钟、 Nhomakorabea位和电源管理
− 3.0~5.5 伏供电和 I/O 引脚 − 上电/断电复位(POR/PDR)、可编程电压监测器(PVD) − 4~16MHz 晶体振荡器 − 内嵌经出厂调校的 48MHz 的 RC 振荡器 − 内嵌带校准的 40kHz 的 RC 振荡器 − 产生 CPU 时钟的 PLL − 带校准功能的 32kHz RTC 振荡器
• CRC 计算单元,96 位的芯片唯一代码 • LQFP 48/64/100 封装
行业对比
32位微控制器
优点: ➢芯片运行速度快,M3内核72MHz以上 ➢代码密度高 ➢内部Flash存储空间大 ➢外设丰富 缺点: ➢芯片功耗大,STM32在外设时钟开启时电流27mA,待机模式下耗电电流不超过2uA ➢芯片通用接口较多,资源浪费 ➢芯片研发成本相比较高
MCU芯片介绍
目录
企业背景和产品
合作企业
武汉瑞纳捷电子 技术有限公司
• 坐落于武汉集成电路产 业园——光谷智慧园,
• 公司提供的芯片及解决 方案涵盖了移动通信、 金融支付、身份识别以 及信息安全等方面
产品介绍
1
• 32位MCU:RJMU103是使用高性能ARM Cortex-M3 32位的RISC内核,工作频率为