微處理器和微控制器有什么區別？剛開始接觸電子產品時，我以為它們是一回事。但它們還是有區別的，這個區別就是 "外設"。微處理器只處理指令（執行代碼），它就是在筆記本電腦或臺式電腦中運行的老式中央處理器。微控制器是微處理器+外設，全部內置在同一個芯片中。在筆記本電腦或臺式電腦中，內存、硬盤和圖形處理器等外設與微處理器（CPU）是分開的。在靈活性、尺寸、經濟性和簡便性之間進行權衡；外設獨立于處理器提供了更大的靈活性，例如，您可以輕松選擇不同尺寸和類型的內存、硬盤或圖形處理器；但是，將所有外設內置在同一芯片中會使系統更小、更具成本效益、更簡便，尤其是在使用較小的嵌入式系統時。
微控制器制造商通常提供大量具有不同大小存儲器和其他外設選項的不同微控制器，并且通常提供參數搜索工具來查找具有所需特定功能的芯片。制造商可能只有少數幾個微處理器內核在使用中，但將這些內核與不同的外設選項相結合會產生大量的芯片。但是我們到底是在談論哪些“外圍設備”呢？
內存
有一點很重要，微處理器需要能夠從某個地方讀取它要執行的指令，而這個地方通常是非易失性 ROM（只讀存儲器）。非易失性是指存儲器在斷電時不會丟失內容。通常使用閃存（FLASH），但以前甚至有必須用紫外燈擦除才能重新編程的存儲器！
另一種重要的存儲器是 RAM（隨機存取存儲器），其速度通常比 ROM 快得多，但具有易失性（斷電時會丟失內容，微處理器用它來存儲 "變量"（程序運行時正在處理和計算的值）。
正在運行的 PIC 仿真中的數據、程序和 EPROM 存儲器內容
通信
最早的通信協議之一是 UART（通用異步收發器）。本文將不再詳述各種通信協議，但在 USB（通用串行總線）發明之前，UART 是臺式電腦內置的標準通信協議之一。在 Windows 中，UART 端口被稱為 COM 端口，雖然現代計算機中已不再內置 UART，但它們仍以 USB-UART 轉換器芯片（如無處不在的 FT232R）的形式被廣泛使用。
SPI（標準外設接口）和 I2C（集成電路間通信）是隨后開發的兩種流行的通信協議，這兩種協議都有助于將許多外部芯片連接到同一條通信總線（導線）上。
SPI協議分析儀檢查AVR和TLC549串行ADC之間的通信
此后，還開發了其他各種通信協議，包括 USB、CAN 和以太網。
在此值得一提的是，外設通常是獨立的電路部件，可以卸載微處理器的工作--微處理器只需向通信外設發出 "請發送此數據 "的請求，通信外設就會處理其中的細枝末節。通常情況下，微處理器本身可以通過bit-bang來處理通信協議，但讓外設來處理這些工作，可以讓微處理器專注于其他事情。各種外設還可以同時并行運行，這可能是微處理器無法單獨處理的。
定時器和計數器
定時器可用于跟蹤時間（例如，可以將定時器設置為每 1毫秒 “滴答”一次），計數器可用于計算外部引腳上的脈沖數。定時器和計數器也可用于PWM（脈寬調制）等。
模數轉換器
ADC用于讀取模擬電壓并將其轉換為微處理器可以理解的數字。
用于Stellaris MCU的ADC過采樣技術
GPIO
通用輸入/輸出引腳用于簡單的 "開"/"關 "通信，如讀取按鈕或打開 LED。不過，GPIO 可比簡單的 "開 "和 "關 "更為復雜，具有上拉、下拉和壓擺率控制等功能（請參閱我們的高速設計文章）。
看門狗定時器
看門狗的工作是嘗試確保CPU不會在錯誤的代碼場景中“卡住”。如果看門狗沒有定期“撓癢癢”，那么它將點擊重置按鈕并再次從頭開始程序執行。雖然這在完美編碼的程序中永遠不是必需的，但它提供了一個額外的故障保護，以嘗試防止程序在出現錯誤時“掛起”。
DMA
動態存儲器控制器（在有動態存儲器控制器的微控制器上）可以在外設和存儲器（或存儲器和存儲器）之間傳輸數據，而無需微處理器的介入（這同樣可以讓微處理器騰出手來做其他事情）。在微處理器需要處理之前，通信外設可能一次只能接收和存儲一個字節（以便接收更多接收到的數據而不會丟失），而 DMA 可以設置為將接收到的通信數據緩沖到較大的內存區域，以便在微處理器準備好時進行處理。
RTCC
實時日歷和時鐘按照盒子上的內容進行操作;并跟蹤日期和時間。
Maxim DS1307實時時鐘與Arduino AVR配合使用
隨著技術的不斷發展，微控制器上可用的外設列表不斷擴大，包括DAC（數模轉換器）、VIC（矢量中斷控制器）、CLC（可配置邏輯單元）和角度定時器等。隨著聰明的工程師找到載入功能的良好用例并節省更多PCB布局空間，該列表正在不斷擴大。
外設
雖然現在許多外設都已集成到微控制器中，但仍有許多外部外設可用，如 GPS、蜂窩連接、加速度計等。外部外設通常通過 SPI 或 I2C 等上述通信協議之一進行通信。
仿真
Proteus 有大量微控制器和外部外設可用于仿真；從幾乎沒有內置外設的早期 8086 到裝有外設的最新 ARM 微控制器；以及用于分析和調試 UART / SPI 和 I2C 等通信協議的工具。如果您有興趣了解更多有關微控制器的信息，或希望驅動特定外設，請點擊此處https://www.labcenter.com/simulation/了解更多有關 Proteus VSM 軟件的信息。
本文章版權歸英國Labcenter公司所有，由廣州風標電子提供翻譯，原文鏈接如下：https://www.labcenter.com/blog/sim-microcontroller-peripherals/
