微控制器（MCU）架构介绍

三. Key Scan;

四. LED Scan;

五. Frequency output;

六. Pulse Reading;

七. APO (Auto Power OFF)等。 计数器

计数器(Event Counter)专用于累计外部的事件个数，可能为 Pulse 或其它资料，也可用以 产生正确的时间延迟。常应用于:

一、另一种 Time Base，外加固定频率; 二、计数器; 三、可规划成另一种立即中断输入;

四、计速器(Speed Meter)、转速表(Tachometer)。 中断中断(Interrupt)用来处理立即事件、或列为优先处理之事件，负责时间计数器超时中断、及 外部事件产生中断请求等工作。大部分微控制器的中断处理系统是多层的，内设有中断优先 级电路，以决定先后顺序。常应用于:

一、MCU 呈被动 Standby 状态(Halt-Stop)，由外加信号来 Wakeup;

二、需要立即处理(传感器、开关、警报器、电源故障预警器); 三、需要一个固定间隔来处理(Display ,Key Scan ,Read-Time Clock); 微控制器上的外围资源

看了这么多微控制器的的基本架构后，让我们继续来了解微控制器还可以加挂那些外围资 源，以扩充、延伸其功能。

串行输出(Serial I/O)

微控制器内含 Serial I/O 是为了提供对外部外围 Device 的通讯管道，各家种类不同，常见 的有以下几种:

◆UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter):Intel,Atmel;

◆USART(Universal Synchronous/Asynchronous Receiver Transmitter ):Siemens;

◆SPI(Serial Peripheral Interface):Motorola;

◆SCI(Sertal Communications Interface):这是 UART 的加强版;

◆I2C bus(lnter Integrated Circuit bus):Philips;

◆Microwire/Plus:National Semiconductor;

液晶驱动装置(LCD Driver)

在显示接口上，LCD(Liquid Crystal Display)是常运用的显示装置，例如在一些多功能的电 话、数字温度计、呼叫器、大哥大、掌上型游戏机以上皆可以发现它的踪迹。因此内含 LCD 驱动线路的微控制器运用相当广泛，有两种驱动方式可供选用：Segment 和 Dot Matrix， 例如:之前流行的宠物蛋是使用 Dot Matrix 的 LCD 显示器;日系的微控制器厂商提供多样内含 LCD 驱动装置的微控制器可供选用,另外 HOLTEK HT49XX 系列 也提供 LCD 驱动装置 的微控制器。

萤光管驱动装置(VFT Driver)

LCD 显示器在无光源或无背光的环境下，我们即无法读取显示器之内容，而 VFT 显示器可提供高亮度、且色彩多变化的视觉效果，常应用于高级的家电产品上，如:碟影机、DSP 均 衡器。要求炫丽输出效果的产品，在微控制器的选择上 VFT(Vacuum Fluorescent Tube)Driver 是重要的资源之一。

OSD对于电视及监视器人性化接口是不可缺少的功能之一，OSD(On Screen Display)部分显示 回路为接收水平同步信号(H-Sync)及垂直同步信号(V-Sync)，再将信号透过 RGB 及Blanking 将屏幕信息送出，其显示颜色至多可达八种。各微控制器指令执行速率会造成 OSD的显示行数及字段的不同，显示行数由二行至数十行，字段则由 15~26 个字符或更多，通 常执行速率较快者可显示较多的行数、字段，速率较慢者在显示上会有直接的受限。

模拟转换数字接口(ADC)

由于微控制器诸多应用上，需要侦测外部环境状况，做为处理数据上的参考，如在 TV 应用 方面其调谐器(Tuner)之自动频率控制(Auto Frequency Control)讯号，即为电压讯号，其它 如温度之侦测也多是转换为电压讯号，所以模拟/数字转换(Analog to Digital Converter)的应 用在工业及消费电子上都很广泛。

模拟之场合是如此频繁，所以各厂家提供模拟/数字之转换便成为一般之标准规格(如HOLTEK HT46XX 系列)，虽然如此，对于模拟/数字之分辨率各家差异很大，由 3 位~10 位 皆有，视各不同需求而异。虽然提供的转换信道有很多，通常内部仅有一个电路处理，靠选 择器切换，对于时间考虑不是特别强调之应用上，不致有太大之影响。

另外还有一种模拟/数字之转换方式,就是 R to F(Resistance to Freguency),一般运用在温度/湿度之侦测,利用电阻/电容式 Sensor 的变化特性,转换成频率值,以此频率值来计算温度/湿 度的相对性,此类的 IC 如 HOLTEK HT47XX 系列。

数字转换模拟接口(DAC)

在控制模拟组件需要模拟讯号，以微控制器而言,就必须内建数字/模拟转换(Digital toAnalog Converter)来因应.其内部由数字/模拟转换缓存器及一阶梯电阻构成,数字/模拟的分 辨率各为 8 位.在一个 8 位/参考电压为 5V 的微控制器,假设一个数字值 60 转换成模拟值的 计算方式是(60/256x5Volts)=1.171875V例如应用在锁相回路上，VCO(电压控制振荡器)即可用 DAC 做控制。另外 Voice IC 也是利用原先将语音录制成数字资料,然后用 DAC 方式将数字资料音频转换还原模拟语音讯号。 脉宽调变(PWM)其目的也是以数字输出搭配外围回路，达到模拟的效果，其组成有前置配器(Pre-divider)、 计数器(Counter)、数据闩锁(Data Latches)、及比较电路(Compare Circuits)等。PWM(Pulse Width Modulation)分辨率由程控，当然在一般的 I/O 埠 亦可用时间及 Duty Cycle 计算技巧来达成 PWM 之功能，但反应速度会受到限制，且以今 日各大半导体厂家皆提供其 PWM 功能之微控制器就便利性而言 (如 HOLTEK HT46XX 系 列)，实在不需再将心思放在 PWM 之撰写上,以减轻软件的负担。而 PWM 之功能由 6 位~14 位之分辨率，适合各种不同的需求。

DTMF 产生器、接收器电话由原来的 Pulse 演进为现在的 Tone 译码方式，不但提高了译码的速度，也增加了可靠 性与抗噪声能力，DTMF(Dual Tone Multiple Frequency)顾名思义就是混合两种频率的音频 讯号，所以译码不易出差错。应用在电话产品的微控制器时，DTMF 这个资源常是选择的重 要规格。

看门狗(Watchdog Timer)微控制器在产品中是不允许当机的，但受到噪声干扰或操作不当时，需有防范措施确保微控 制器在当机的情况下能够自动重置，让微控制器能够继续运作.我们可以说看门狗

(Watchdog timer)是用来监看微控制器是否为不正常的当机，许多微控制器都已把它列为标准配备。

看门狗定时器实际上就像一个自跑式的 RC 振荡器，它完全不必外加零件，意即不管是芯片 的时脉振荡接脚的时脉振荡有没有停止，它还是继续计数而不随之中断而停止，即便是芯片 进入省电的 Halt 状态(在 Halt 状态下，芯片之时脉停止振荡也一定不曾停止 Watchdog timer 之计时，当计时逾时后将使本芯片自动重置，I/O 脚输出保持不变，耗电相当的省)，Watchdog timer 要不要致能，在 OTP 版本必须在程序烧录时决定，以便决定要不要烧断其保险丝，在 Mask 版本由使用者选择是否使用这个功能。