，是把中央處理器、儲存器、定時 計數器、各種輸入輸出介面等都整合在一塊 zhhans 積體電路；zhhant 積體電路； 晶片上的微型計算機。與應用在個人計算機中的通用微處理器相比，它更強調自供應（不用外接硬體）和節約成本，整合程度更高，但因為規格已經包含，所能實現的功能也較專一。它的最大優點是體積小，可放在儀表內部，但儲存量小，輸入輸出介面簡單。由於其發展非常迅速，舊的定義已過時，所以在很多應用場合被稱為範圍更廣的微控制器（，MCU）。 概述 絕大多數現在的微控制器都是基於馮諾伊曼結構的，這種結構清楚地定義了嵌入式系統所必需的四個基本部分：一箇中央處理器核心，程式儲存器（只讀儲存器或者快閃記憶體）、資料儲存器（隨機儲存器）、一個或者更多的定時 計數器，還有用來與外圍裝置以及擴充套件資源進行通訊的輸入 輸出埠 所有這些都被整合在單個積體電路晶片上。 微控制器與通用型中央處理單元晶片不同在於前者一般很容易配合最小型的外部支援晶片製成工作計算機，這樣就可以很容易的把微控制器系統植入裝置內部來控制裝置了。近年來為了在指令和資料上使用不同的字寬，並提高處理器線速度，哈佛結構在微控制器和數字訊號處理器也逐漸得到了廣泛的應用。 傳統的微處理器是不允許這麼做的。它要完成微控制器的工作，就必須連線一些其他晶片。比如說，因為晶片上沒有資料儲存器，就必須要新增一些 RAM 的儲存晶片，雖然所新增儲存器的容量很靈活，但是至少還是要新增。另外還需要新增很多連線來傳遞晶片之間的資料。與以上的情況相比，微控制器的工作則相對獨立，一個典型的微控制器只需要一個時鐘發生器和很少的 RAM SRAM 和 ROM EPROM EEPROM 就可以在工作了。同時，微控制器具有豐富的輸入輸出裝置，例如模擬數字轉換器、定時器、序列埠，以及其他序列通訊介面，比如 I2C 匯流排，zhtw 序列周邊介面；zhcn 序列周邊介面，zhtw 控制器區域網路；zhcn 控制器區域網 等。通常，這些整合在內部的裝置可以透過特殊的指令來操作。 微控制器時鐘頻率通常較同時代的計算機晶片低，但它價格低廉，能夠提供充足的程式儲存器、豐富的片上介面。某些架構的微控制器生產廠商眾多，例如 8051 系列、Z80 系列。一些現代的微控制器支援一些內建的高階程式語言，比如 BASIC 語言、C、C 等。 微控制器的位數 根據匯流排或資料暫存器的寬度，微控制器又分為 4 位、8 位、16 位和 32 位元微控制器。4 位微控制器多用於冰箱、洗衣機、微波爐、燈具等簡單的家電控制中；8 位、16 位微控制器主要用於一般的控制領域，例如遙控器手把、空調、發動機等，一般不使用作業系統；32 位用於網路操作、多媒體處理等複雜處理的場合，一般要使用嵌入式作業系統，例如電視、車機、監視器等產品。 常見的微控制器 生產這種產品的供應商眾多而且技術各有所長，微芯（Microchip）的 PIC 系列出貨量居於業界領導者地位；Atmel 的 51 系列及 AVR 系列種類眾多，受支援面廣，滿足各種場景的市場需求；德州儀器的 MSP430 系列以低功耗聞名，常用於醫療電子產品及儀器儀表中；瑞薩微控制器在日本汽車業中使用廣泛。 英特爾 8bit 8051 系列 8XC42 MCS48 MCS51 Intel 8051 系列歷史悠久，相容產品眾多，使用廣泛 8xC251 16bit MCS96 系列 MXS296 32bit i960 ARM （Acorn RISC Machine）系列微控制器 AVR 系列（愛特梅爾公司） Atmel AT91 series ARM 處理器等 AT90 series AVR Atmel 的高效能 RISC 8 位微控制器，老產品 ATmega series AVR Atmel 的高效能 RISC 8 位微控制器，新產品 ATXmega series AVR Atmel 的高效能 RISC 32 位微控制器，新產品 Atmel AT89 series Intel 8051MCS51 架構 8 位微控制器 MARC4 Cypress MicroSystems（賽普拉斯微系統公司） CY8C2xxxx PSoC 飛思卡爾半導體 原摩托羅拉 8bit 68HC05 CPU05 68HC08 CPU08 68HC11 CPU11 16bit 68HC12 CPU12 68HC16 CPU16 Freescale DSP56800 DSPcontroller 32bit Freescale 683XX CPU32 MPC500 MPC 860 PowerQUICC MPC 82408250 PowerQUICC II MPC 854085558560 PowerQUICC III Holtek（盛群半導體） HT48FXX Flash IO type HT48RXX IO type HT46RXX AD type HT49RXX LCD type 微晶片科技（微芯公司）的 PIC 微控制器系列 8bit PIC10 PIC12 PIC16 PIC18 16bit PIC24F PIC24H dsPIC30 dsPIC33 32bit PIC32 （採用 MIPS M4K 核心架構） 美國國家半導體 COP8 CR16 NEC 78K 恩智浦半導體 原飛利浦） LPC2000 LPC900 LPC700 Parallax Inc BASIC Stamp 瑞薩科技系列微控制器 由原日立，NEC，三菱合併） Renesas 16bits Renesas M16C Series Renesas M32C Series Renesas R8C Series Renesas M16CTiny Series Renesas R8CTiny Series Renesas H8Tiny Series 意法半導體 STM32 series ARM CortexM3 系列，32 位元 STM8 series 自主 RISC 指令集，8 位元 SyncMOS 新茂國際科技全系列微控制器 SM59RXXA2 8bits 1T RISC SM59DXXG2 8bits 6T ISP SM59XX 8bits 12T ISP SM89XX 8bits 12T Traditional 8051 SM79XX 8bits 12T Customization PADAUK 應廣科技全系列微控制器 多核心微控制器 P201CSCD 8bits P211CSCD 8bits p232CSCD 8bits P234CSCD 8bits ZiLOG Z8 Z86E02 STC 宏晶系列微控制器 STC89C series 6T12T 增強性微控制器 Intel 8051 架構，有外部匯流排 STC11F11L series 2T 增強性微控制器 Intel 8051 增強架構，無外部匯流排程式支援 STC12C12LE series 2T 增強性微控制器 Intel 8051 增強架構，無外部匯流排程式支援 STC15C15LE series 2T 增強性微控制器 Intel 8051 增強架構，無外部匯流排程式支援，正在開發中 KernelIC 華芯微控制器 LS 系列 LSx051 series 12T 雙核微控制器 Intel 8051 架構，無外部匯流排 LSx151 series 12T 三核微控制器 Intel 8051 架構，無外部匯流排 LS052A series 6T 三核微控制器 Intel 8051 架構，無外部匯流排 新唐科技 Nuvoton NuMicro Family 8051 微控制器 8bits ARM CortexM0 微控制器 32bits ARM CortexM4 微控制器 32bits 其他系列的微控制器 MSP430 系列微控制器 LM3S 系列微控制器 北京君正 JZ 系列微控制器 8098、80196 系列微控制器 AT8P5X 系列微控制器 CZG8000 系列微控制器 微控制器的開發 微控制器的軟體開發中，以往多使用匯編語言，如今越來越多的使用 C 語言，又或者使用 BASIC 語言 等更適合初學者的語言，部分整合開發環境支援 C。微控制器的軟體測試需要使用微控制器開發器或模擬器。 隨著技術的發展，2000 年後已經有很多微控制器自帶了 ISP（線上程式設計設計）或支援 IAP，徹底地改變了傳統的開發模式，使得開發微控制器系統時不會損壞晶片的引腳，加速了產品的上市並降低了研發成本，縮短了從設計、製造到現場除錯的時間，簡化了生產流程，大大提高了工作效率。這類微控制器包括 AT89S 系列微控制器、AVR 系列微控制器等。 硬體 開發板可以進一步簡化程式的開發和燒製過程。開發板可能包含實際晶片或是模擬器。透過配套的下載線連線電腦與開發板，在電腦上編寫程式下載到開發板。批次生產會用到程式設計器，或是掩膜印刷方式 Mask ROM，後者是晶片本身終身搭載固定程式（不可重新程式設計），意味著僅適用於特定成品。 軟體開發環境 一些知名的微控制器開發環境有： 微芯公司的 MPLAB IDE 可用於該公司全系列微控制器的開發與除錯，除支援該公司的 ASM 組譯器 C 語言編譯器外，也支援許多第三方的編譯器。 ARM 公司的 μVision 整合開發環境（原為 Keil 公司產品，2005 年該公司已由 ARM 購併），包含組譯器與 C 編譯器，可用於 51 微控制器及 ARM 開發。 ARM 公司的 Mbed，可以使用線上 IDE 來開發。 Proteus Proteus 軟體是初學者入門的首選軟體，它是 Labcenter Electronics 公司的一款商業版電路設計與模擬軟體。內包括 ISIS、ARES 等軟體模組。ARES 模組主要用來完成 PCB 的設計，ISIS 模組用來完成電路原理圖的布圖與模擬。 Proteus 的軟體模擬基於 VSM 技術，它與其他軟體最大的不同也是最大的優勢就在於能模擬大量的微控制器晶片，比如 MCS51 系列、PIC 系列等等，甚至 ARM 處理器，以及微控制器外圍電路，比如鍵盤、LED、LCD 等等。該軟體還附帶了一些案例和豐富的幫助檔案。 參見 微處理器、數位訊號處理器、單板機 嵌入式作業系統 系統單晶片 工業電腦 數字訊號控制器 參考文獻 外部連結 SDCC Small Device C Compiler 一個支援多種微控制器的編譯器自由軟體 一個免費提供微控制器教程的網站 Category 數位電子 Category 嵌入式系統 Category 微控制器 Category 中央處理器