典型MCU架构详解与主流MCU介绍教学文案

MCU知识讲座——认识MCU一、MCU产生的背景1、外部市场竞争加剧2010年中国汽车市场的容量为1500万辆，而各大厂商的销量目标之和超过2400万辆，市场竞争的激烈程度初见端倪。

2009年中国汽车市场销量：1367.48万辆，江淮汽车的销量：32.2万辆，占总销量的2.35%。

2009年前两季度汽车行业平均利润率7.5%，江淮汽车2009年整体利润率低于7.5%。

可见：公司的规模和盈利的能力都有待提升。

左董事长——我们正处在一个经济环境极为不确定的环境之中，一旦产品过剩，价格战将成为必然。

企业如何赢利？我们需要寻找到一个能够快速的传导市场压力和信息，使企业能够快速反应市场变化的管理方法或者管理模式，增强企业在市场中的竞争力。

2、企业发展的内在需求走质量效益型道路是我们公司的长期路线。

根据外部不稳定的市场环境，我们就是要以高品质低成本构筑差异化的竞争优势。

如何来获取这种竞争优势呢？我们需要在内部管理上下功夫。

江淮汽车持续发展了20年的时间，内部管理取得了长足的进步。

保持企业持续发展，我们还需要解决诸多的管理问题。

例如：（1）成本管理相对比较脆弱改运动式的成本管理为可持续发展的成本管理（2）预算管理需深化细化目前的预算管理体系难于传递市场压力（3）学习型组织创建遭遇瓶颈学习型组织如何与生产经营深度结合3、外界先进的管理模式（1）日本京瓷公司——阿米巴经营稻盛和夫：用40年的时间创建了两家世界500强公司，是目前唯一在世的日本四大“经营之本”。

阿米巴经营的理念由稻盛和夫提出，起源于日本京瓷公司。

“阿米巴”意为变形虫，是一种可以随着外界环境变换自身状态以适应环境的细菌。

阿米巴经营，指的是将公司划分成各种小型的独立核算单元，通过不断变换组织内阿米巴的状态来适应市场的变化。

阿米巴经营的要求：a.干部和员工有强烈的主人翁意识；b.与员工充分的分享企业的经营状况；c.有较为独特的企业文化基础（日本的家族主义）；d.以精神奖励为主，物质奖励为辅。

全球主流8 位MCU 芯片详细解剖No.1:飞思卡尔
MC9S08AC60
相信很多人在学习MCU（单片机）的时候，都是从最基本的8 位MCU 开始的。

如今，尽管32 位MCU 甚至更多功能强大的MCU 大有下探取代之势，但是在许多工程师的记忆里以及相当一部分应用领域，8 位单片机依然是不可磨灭的一代经典！本文将结合单片机的生产厂商，带你深入了解主流8 位单片机的功能结构，引脚说明，模块分析以及具体应用等等。

飞思卡尔MC9S08AC60
简介
MC9S08AC60 系列MCU 是低成本、高性能HCS08 系列8 位微处理器单元（MCU）的成员。

这个系列的单片机均由一对引脚兼容的8 位和32 位器件组成，是Flexis 系列器件的第3 个系列产品。

Flexis 系列控制器是飞思卡尔控制器联合体的连接点，使8 位与32 位兼容性成为现实。

模块结构图
系统时钟图
引脚图
通用引脚连接
重要引脚说明
电源（VDD，VSS，VDDAD，VSSAD）。

典型MCU架构详解与主流MCU介绍在前面的介绍中，我们已经了解到MCU就是基于一定的内核体系，集成了存储、并行或串行I/O、定时器、中断系统以及其他控制功能的微型计算机系统，如图4.1是典型的MCU组成框图。

目前，虽然很多厂商采用了ARM内核体系，但是在具体的MCU产品上，各个公司集成的功能差异非常大，形成MCU百花齐放的格局，由于本书的重点是介绍32位MCU，所以我们将重点以恩智浦公司的MCU为例来介绍，这些MCU中，LPC3000、LH7A采用ARM9内核，LPC2000和LH7采用ARM7内核，LPC1000系列采用Cortex-M3或M0内核，通过这几个系列的介绍可以了解MCU的构成和差异。

4.1 恩智浦LPC1000系列MCULPC1000系列MCU是以第二代Cortex-M3为内核的微控制器，用于处理要求高度集成和低功耗的嵌入式应用。

采用3级流水线和哈佛结构，其运行速度高达100MHz，带独立的本地指令和数据总线以及用于外设的第三条总线，使得代码执行速度高达1.25MIPS/MHz，并包含一个支持分支预测的内部预取指单元，特别适用于静电设计、照明设备、工业网络、报警系统、白色家电、电机控制等领域。

LPC1000系列MCU又分为LPC1700系列和LPC1300系列，下面我们分开介绍。

4.1.1 LPC1700系列MCU介绍LPC1700系列ARM是以第二代的Cortex-M3为内核，是为嵌入式系统应用而设计的高性能、低功耗的32位微处理器，适用于仪器仪表、工业通讯、电机控制、灯光控制、报警系统等领域。

其操作频率高达100MHz，采用3级流水线和哈佛结构，带独立的本地指令和数据总线以及用于外设的高性能的第三条总线，使得代码执行速度高达1.25MIPS/MHz，并包含一个支持分支预测的内部预取指单元。

LPC1700系列ARM Cortex-M3的外设组件：最高配置包括512KB片内Flash 程序存储器、64KB片内SRAM、8通道GPDMA控制器、4个32位通用定时器、一个8通道12位ADC、一个10位DAC、一路电机控制PWM输出、一个正交编码器接口、6路通用PWM输出、一个看门狗定时器以及一个独立供电的超低功耗RTC。

本课主要进行MCU课程的学习，希望大家学完此课程，能够对MCU有一个初步的认识。

●希望大家学完此课程：☐了解MCU的组成和特性☐掌握安装、配置MCU☐掌握解决MCU的常见问题下面开始我们第一章节的学习。

第1章，我们讲MCU的概述。

第一小节：MCU概述。

在这主要讲MCU的定义。

●运营支撑层：由业务管理系统、视讯网管系统和营帐计费系统组成。

☐业务管理系统：集中管理视讯资源、负责会议预约和会议调度，由TopResourceManager、ResourceManager和ScheduleWeb组成。

☐视讯网管系统：完成视讯设备管理，由iManager V2000网管平台和MediaManager视讯网元管理软件组成。

☐营帐计费系统：完成会场放号、认证和计费功能，由BillWeb、BillManager、BillServer和BillPortal组成。

●网络控制层：主要组件是SC，该组件与SM一起实现呼叫处理、信令处理和QoS策略控制等功能。

●媒体交换层：由MCU8620(E)、MCU8630、MCU8650C、MCU8650、MCU8660、MG8520和DataCentre组成，主要负责视频交换、音频混合、数据处理、终端接入、信令交换等，是ViewPoint 8000视讯系统的媒体流处理中心。

●用户接入层：由各类终端组成，既包括遵循H.320、H.323建议的所有视讯终端，实现用户同ViewPoint视讯系统间的交互。

●业界最先进的全互联硬件平台，内置超强媒体处理能力，嵌入式实时操作系统，有效防止病毒和黑客攻击，全面保障视讯系统7×24小时稳定运行。

●全面支持ITU-T、ISO/IEC相关视音频编码标准，兼容所有主流厂商视讯设备，保障用户的投资；提供1080p、1080i、720p视频格式，让您进入宽广清澈的“视界”；AAC-LD宽频语音，带给您影院级音乐享受；SXGA（1280×1024）高清双流数据内容，为您完美呈现PPT、Word等资料文档。

v1.0 可编辑可修改典型MCU架构详解与主流MCU介绍在前面的介绍中，我们已经了解到MCU就是基于一定的内核体系，集成了存储、并行或串行I/O、定时器、中断系统以及其他控制功能的微型计算机系统，如图是典型的MCU组成框图。

目前，虽然很多厂商采用了ARM内核体系，但是在具体的MCU产品上，各个公司集成的功能差异非常大，形成MCU百花齐放的格局，由于本书的重点是介绍32位MCU，所以我们将重点以恩智浦公司的MCU为例来介绍，这些MCU中，LPC3000、LH7A采用ARM9内核，LPC2000和LH7采用ARM7内核，LPC1000系列采用Cortex-M3或M0内核，通过这几个系列的介绍可以了解MCU的构成和差异。

恩智浦LPC1000系列MCULPC1000系列MCU是以第二代Cortex-M3为内核的微控制器，用于处理要求高度集成和低功耗的嵌入式应用。

采用3级流水线和哈佛结构，其运行速度高达100MHz，带独立的本地指令和数据总线以及用于外设的第三条总线，使得代码执行速度高达MHz，并包含一个支持分支预测的内部预取指单元，特别适用于静电设计、照明设备、工业网络、报警系统、白色家电、电机控制等领域。

LPC1000系列MCU又分为LPC1700系列和LPC1300系列，下面我们分开介绍。

LPC1700系列MCU介绍LPC1700系列ARM是以第二代的Cortex-M3为内核，是为嵌入式系统应用而设计的高性能、低功耗的32位微处理器，适用于仪器仪表、工业通讯、电机控制、灯光控制、报警系统等领域。

其操作频率高达100MHz，采用3级流水线和哈佛结构，带独立的本地指令和数据总线以及用于外设的高性能的第三条总线，使得代码执行速度高达MHz，并包含一个支持分支预测的内部预取指单元。

LPC1700系列ARM Cortex-M3的外设组件：最高配置包括512KB片内Flash程序存储器、64KB片内SRAM、8通道GPDMA控制器、4个32位通用定时器、一个8通道12位ADC、一个10位DAC、一路电机控制PWM输出、一个正交编码器接口、6路通用PWM输出、一个看门狗定时器以及一个独立供电的超低功耗RTC。

Intel MCU方案概述本文档介绍了英特尔（Intel）微控制器单元（MCU）方案的基本概念、特点和应用。

我们将重点介绍Intel MCU方案的架构、功能和性能优势，以及适用的应用领域和案例。

什么是Intel MCU方案Intel MCU方案是一种集成电路方案，由英特尔设计和制造。

该方案集成了微控制器单元，具备高性能计算和低功耗特性。

它是一种强大的嵌入式解决方案，适用于多种应用领域。

架构和功能1. 核心处理器Intel MCU方案使用先进的x86架构作为核心处理器。

这种架构提供高性能计算能力和广泛的软件生态系统支持。

x86架构还提供了多核处理器和多线程处理技术，以满足高性能和并发处理需求。

2. 基于固件的管理功能Intel MCU方案提供了基于固件的管理功能，包括远程管理、安全引导和固件升级等。

这些功能可以帮助系统管理员远程监控和管理设备，提高设备的可靠性和安全性。

3. 低功耗设计Intel MCU方案采用了先进的低功耗设计技术，包括功耗管理、睡眠模式和动态调频等。

这些技术可以显著降低系统的功耗，延长设备的电池寿命。

4. 丰富的连接性Intel MCU方案支持多种通信接口和协议，如WiFi、蓝牙、USB和以太网等。

这些接口和协议可以帮助设备方便地与其他设备和互联网进行通信，实现智能互联。

5. 强大的图形处理能力Intel MCU方案配备了先进的图形处理器（GPU），支持高清视频播放和3D游戏等图形应用。

这种强大的图形处理能力可以为用户提供更好的视觉体验。

应用领域Intel MCU方案广泛应用于各种嵌入式系统和终端设备。

以下是一些典型的应用领域：1. 智能家居Intel MCU方案可以用于智能家居系统，实现家庭自动化和远程控制。

例如，通过与智能家居网关配合使用，用户可以通过手机远程控制家庭照明、空调和安防系统等。

2. 工业自动化Intel MCU方案可以用于工业自动化系统，实现设备监控和生产管理。

典型MCU架构详解与主流MCU介绍在前面的介绍中，我们已经了解到MCU就是基于一定的内核体系，集成了存储、并行或串行I/O、定时器、中断系统以及其他控制功能的微型计算机系统，如图4.1是典型的MCU组成框图。

目前，虽然很多厂商采用了ARM内核体系，但是在具体的MCU产品上，各个公司集成的功能差异非常大，形成MCU百花齐放的格局，由于本书的重点是介绍32位MCU，所以我们将重点以恩智浦公司的MCU为例来介绍，这些MCU中，LPC3000、LH7A采用ARM9内核，LPC2000和LH7采用ARM7内核，LPC1000系列采用Cortex-M3或M0内核，通过这几个系列的介绍可以了解MCU的构成和差异。

4.1 恩智浦LPC1000系列MCULPC1000系列MCU是以第二代Cortex-M3为内核的微控制器，用于处理要求高度集成和低功耗的嵌入式应用。

采用3级流水线和哈佛结构，其运行速度高达100MHz，带独立的本地指令和数据总线以及用于外设的第三条总线，使得代码执行速度高达1.25MIPS/MHz，并包含一个支持分支预测的内部预取指单元，特别适用于静电设计、照明设备、工业网络、报警系统、白色家电、电机控制等领域。

LPC1000系列MCU又分为LPC1700系列和LPC1300系列，下面我们分开介绍。

4.1.1 LPC1700系列MCU介绍LPC1700系列ARM是以第二代的Cortex-M3为内核，是为嵌入式系统应用而设计的高性能、低功耗的32位微处理器，适用于仪器仪表、工业通讯、电机控制、灯光控制、报警系统等领域。

其操作频率高达100MHz，采用3级流水线和哈佛结构，带独立的本地指令和数据总线以及用于外设的高性能的第三条总线，使得代码执行速度高达1.25MIPS/MHz，并包含一个支持分支预测的内部预取指单元。

LPC1700系列ARM Cortex-M3的外设组件：最高配置包括512KB片内Flash程序存储器、64KB片内SRAM、8通道GPDMA控制器、4个32位通用定时器、一个8通道12位ADC、一个10位DAC、一路电机控制PWM输出、一个正交编码器接口、6路通用PWM 输出、一个看门狗定时器以及一个独立供电的超低功耗RTC。

◆MCU 架构介绍Microcontroller(微控制器)又可简称MCU或μC,也有人称为单芯片微控制器(Single Chip Microcontroller),将ROM、RAM、CPU、I/O集合在同一个芯片中,为不同的应用场合做不同组合控制.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；针对4位MCU，大部份供货商采接单生产，目前4位MCU大部份应用在计算器、车表、车用防盗装置、呼叫器、无线电话、CD Player、LCD驱动控制器、LCD Game、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（Caller ID）、电话录音机、CRT Display、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。

而在MCU开发方面,以架构而言,可分为两大主流;RISC(如HOLTEK HT48XXX系列)与CISC(如华邦W78系列). RISC (Reduced Instruction Set Computer) 代表MCU的所有指令都是利用一些简单的指令组成的，简单的指令代表MCU 的线路可以尽量做到最佳化，而提高执行速率，相对的使得一个指令所需的时间减到最短。

mcu技术及课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解MCU（微控制器单元）的基本概念、结构与功能；2. 掌握MCU在工程应用中的基本原理；3. 学习并掌握与MCU相关的编程语言及开发环境；4. 了解我国在MCU领域的发展现状及趋势。

技能目标：1. 能够运用所学知识进行简单的MCU程序设计；2. 能够利用开发工具对MCU程序进行调试和优化；3. 能够运用MCU技术解决实际问题，具备初步的创新意识和实践能力；4. 能够进行团队协作，共同完成项目任务。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对MCU技术及相关领域的兴趣和热情；2. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯；3. 增强学生的国家意识，认识到我国在科技领域取得的成就；4. 培养学生的创新精神、团队合作精神和责任感。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在使学生在掌握MCU技术基本知识的基础上，提高实际操作能力和解决实际问题的能力。

通过本课程的学习，学生将能够独立完成简单的MCU程序设计，并为后续深入学习打下坚实基础。

同时，注重培养学生的情感态度和价值观，使他们在学习过程中形成正确的科技观念和价值观。

将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。

二、教学内容1. MCU概述- 了解MCU的发展历程、分类及应用领域；- 学习MCU的基本结构、功能及性能参数。

2. MCU编程语言及开发环境- 掌握C语言基础，为MCU编程打下基础；- 学习并熟练使用主流的MCU开发工具及环境。

3. MCU原理与设计- 学习MCU的工作原理、指令系统及外围电路设计；- 掌握I/O口、定时器、中断等MCU资源的使用。

4. MCU程序设计与调试- 学习并实践简单的MCU程序设计；- 掌握程序调试方法，如断点调试、单步执行等。

5. MCU应用案例分析- 分析并学习典型的MCU应用案例，如智能家居、物联网等；- 结合实际案例，培养学生的创新意识和实践能力。

6. 团队协作与项目实践- 分组进行项目实践，培养学生的团队合作精神；- 完成项目任务，提高学生解决实际问题的能力。

典型MCU架构详解与主流MCU介绍在前面的介绍中，我们已经了解到MCU就是基于一定的内核体系，集成了存储、并行或串行I/O、定时器、中断系统以及其他控制功能的微型计算机系统，如图4.1是典型的MCU组成框图。

目前，虽然很多厂商采用了ARM内核体系，但是在具体的MCU产品上，各个公司集成的功能差异非常大，形成MCU百花齐放的格局，由于本书的重点是介绍32位MCU，所以我们将重点以恩智浦公司的MCU为例来介绍，这些MCU中，LPC3000、LH7A采用ARM9内核，LPC2000和LH7采用ARM7内核，LPC1000系列采用Cortex-M3或M0内核，通过这几个系列的介绍可以了解MCU的构成和差异。

4.1 恩智浦LPC1000系列MCULPC1000系列MCU是以第二代Cortex-M3为内核的微控制器，用于处理要求高度集成和低功耗的嵌入式应用。

采用3级流水线和哈佛结构，其运行速度高达100MHz，带独立的本地指令和数据总线以及用于外设的第三条总线，使得代码执行速度高达1.25MIPS/MHz，并包含一个支持分支预测的内部预取指单元，特别适用于静电设计、照明设备、工业网络、报警系统、白色家电、电机控制等领域。

LPC1000系列MCU又分为LPC1700系列和LPC1300系列，下面我们分开介绍。

4.1.1 LPC1700系列MCU介绍LPC1700系列ARM是以第二代的Cortex-M3为内核，是为嵌入式系统应用而设计的高性能、低功耗的32位微处理器，适用于仪器仪表、工业通讯、电机控制、灯光控制、报警系统等领域。

其操作频率高达100MHz，采用3级流水线和哈佛结构，带独立的本地指令和数据总线以及用于外设的高性能的第三条总线，使得代码执行速度高达1.25MIPS/MHz，并包含一个支持分支预测的内部预取指单元。

LPC1700系列ARM Cortex-M3的外设组件：最高配置包括512KB片内Flash程序存储器、64KB片内SRAM、8通道GPDMA控制器、4个32位通用定时器、一个8通道12位ADC、一个10位DAC、一路电机控制PWM输出、一个正交编码器接口、6路通用PWM 输出、一个看门狗定时器以及一个独立供电的超低功耗RTC。

第一篇认识MCU《认识MCU》讲师讲义一、MCU产生的背景1、外部市场竞争加剧2009年中国汽车市场回暖，各大厂商都有较好的销售业绩。

正因为如此，各大厂商对2010年中国的汽车市场信心倍增。

专家预计，2010年中国的汽车市场容量为1500万辆。

各汽车生产厂家的年度销量目标也相比09年有了相应的提升。

其中上汽集团300万辆，一汽集团210万辆，二汽集团222万辆，长安集团125万辆，奇瑞汽车70万辆，比亚迪汽车80万辆，长城汽车30万辆，江淮汽车50万辆。

面对2010年1500万辆的市场容量，中国市场上的汽车生产商雄心勃勃的制定了超过2400万辆的销售目标。

2010年中国汽车市场的竞争程度，从数据中可以初见端倪。

2009年中国市场共销售汽车1367.48万辆，其中江淮汽车销售汽车32.2万辆，仅占整个市场的2.35%。

2009年，前两个季度中国汽车行业的平均利润率为7.5%，我们的利润率相比之下要低了许多。

江淮汽车在业界的规模和盈利能力亟待提升。

左延安董事长在今年的几次大会上都提到过，我们正处在一个经济环境极为不确定的环境之中。

拿09年为例，年初的时候我们还在研讨金融危机引起的经济萧条还能持续多长时间，在这种环境下应该如何抱团取暖，但09年中国汽车市场的确异常火爆。

特别是到了年底的时候，小排量乘用车汽车市场几近疯狂。

另外，股市和房市也表现出类似的不规律性，最典型的案例就是2009年年初海南的房价，几乎是一天一涨，到了3月份又是一天一跌。

在这种环境下，企业要保持足够的成本控制能力，保持足够的资源，具有很现实的意义。

因为随着产能的提升，一旦产品过剩，价格战不可避免。

在激烈的价格竞争情况下，我们如何盈利，又如何生存是至关重要的问题。

就我们目前的产品成本状况来看，如果一旦价格战开打，我们会处于一个十分不利的地位。

因此，我们需要寻找到一个能够快速的传导市场压力和市场信息，使企业能够快速反应市场的管理方法或者管理模式，增强企业在市场竞争中的竞争力。

一文读懂MCU的技术原理、区别及发展历史来源：电子发烧友网微控制单元（Microcontroller Unit；MCU），又称单片微型计算机（Single Chip Microcomputer ）或者单片机，是把中央处理器（Central Process Unit；CPU）的频率与规格做适当缩减，并将内存（memory）、计数器（Timer）、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。

诸如手机、PC外围、遥控器，至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到MCU的身影。

MCU同温度传感器之间通过I2C总线连接。

I2C总线占用2条MCU输入输出口线，二者之间的通信完全依靠软件完成。

温度传感器的地址可以通过2根地址引脚设定，这使得一根I2C总线上可以同时连接8个这样的传感器。

本方案中，传感器的7位地址已经设定为1001000。

MCU需要访问传感器时，先要发出一个8位的寄存器指针，然后再发出传感器的地址（7位地址，低位是WR信号）。

传感器中有3个寄存器可供MCU使用，8位寄存器指针就是用来确定MCU究竟要使用哪个寄存器的。

本方案中，主程序会不断更新传感器的配置寄存器，这会使传感器工作于单步模式，每更新一次就会测量一次温度。

要读取传感器测量值寄存器的内容，MCU必须首先发送传感器地址和寄存器指针。

MCU发出一个启动信号，接着发出传感器地址，然后将RD/WR管脚设为高电平，就可以读取测量值寄存器。

为了读出传感器测量值寄存器中的16位数据，MCU必须与传感器进行两次8位数据通信。

当传感器上电工作时，默认的测量精度为9位，分辨力为0.5 C/LSB（量程为-128.5 C至128.5 C）。

本方案采用默认测量精度，根据需要，可以重新设置传感器，将测量精度提高到12位。

如果只要求作一般的温度指示，比如自动调温器，那么分辨力达到1 C就可以满足要求了。