单片机是一种具有微处理器核心、存储器、计时/计数器和I/O端口等的单一集成电路,可用于控制各种电气或机械设备、具有实时控制等优势。
单片机的外形类似一颗芯片,尺寸一般不超过数厘米,最小的可以只有几毫米。它的特点是占用空间小、功能强大、反应迅速、成本低廉等。
单片机的物理结构主要由MCU芯片、晶振电路、调试接口电路、电源等部分组成。
MCU芯片是单片机的核心,包括CPU、存储器和各种外设接口,其类型根据不同的应用需求而定,如有些单片机适用于控制设备,而有些单片机适用于数字信号的处理与分析等等。
晶振电路主要起到提供MCU节拍的作用,其速度越高,MCU的运行速度就越快。调试接口电路用于调试程序,帮助开发者了解程序的运行情况。电源用于提供单片机运行所需的电力支持。
在单片机上,引脚的排布是非常重要的。不同单片机的引脚排布可能有一定不同。引脚功能不同,对应的引脚位置也不同。
在单片机引脚上,有VDD、GND、针脚类型和I/O口等等。其中,VDD和GND为电源引脚,针脚类型包括晶振接口、模拟输入输出接口、定时器计数器接口和中断口等。I/O口包括数字输入/输出、串口/USART、SPI以及CAN等。
单片机的外部特征是指外壳、标记和引脚等特征。一般来说,单片机外部的引脚会被分成两排,单片机外壳上会有一些标记记录一些信息,如型号、制造商等等。
单片机的外部特征不仅是单片机的外观特征,同时也能够反映出单片机的性能和潜在应用,如一些高端应用需要使用小尺寸单片机,反之低端应用可能需要使用较大的封装。