探讨单片机中-----片上外设
我们知道,我们常说的芯片就是我们直观看到的一个物体(通常是一个外壳),芯片内部包含内核(CPU即内核),还有其他外设。这些在内核外部,芯片内部的东西就被称为“片上外设”。
何为片上外设呢?
片上外设(On-Chip Peripherals)是指集成在微控制器或微处理器芯片内部的各种功能模块和接口,这些外设可以直接与主处理器进行通信,从而提供特定的功能。与外部外围设备相比,片上外设具有更小的延迟、更低的功耗以及更高的集成度。
常见的片上外设包括:
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GPIO(通用输入输出端口):用于简单的数字输入和输出,能够控制LED、按钮等。
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ADC(模数转换器):用于将模拟信号转换为数字信号,常用于读取传感器数据。
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DAC(数模转换器):用于将数字信号转换为模拟信号。
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USART/I2C/SPI:各种串行通信接口,用于与其他设备的通信。
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定时器/计数器:用于生成定时事件、产生PWM信号或进行事件计数。
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PWM(脉宽调制)控制器:用于控制电动机或调光等应用。
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DMA(直接内存访问控制器):允许外设直接访问系统内存,减少CPU的干预,从而提高效率。
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看门狗定时器:用于系统监控,确保系统在发生故障时能够复位。
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网络接口:如Ethernet、CAN等,用于与网络或通信协议的连接。
通过将这些外设集成到单个芯片上,微控制器能够在较小的体积内提供丰富的功能,减少了外部组件的需求,提高了系统的可靠性与性能。