mcu程序員設計

⑴ 如何將DSP和MCU兩者完美結合

按照傳統方式，嵌入式應用中的數字信號處理器（DSP）相對於主微控制器(MCU)起從屬作用。在這些

應用中，MCU用作系統控制器，而大量的數據處理留給DSP。例如，在音頻或視頻處理應用中有可能需要人

機界面管理，或者是整個系統的控制。

設計方案選擇

為完成這些任務，有幾種系統設計方案選擇。

第一種方案將DSP和MCU晶元組合在印製電路板（PCB）上。這種方案成本高並且佔用面積大，但是可

適當地調整每個晶元的尺寸以最大限度地滿足系統需要。

第二種方案是一種將DSP和MCU組合在單個封裝內的多晶元模塊（MCM）。這種方案的局限性是，設計

工程師必須按「50/50」的時間比例分配給控制和DSP功能；例如，一旦DSP超出時間，MCU將不能完成計算

任務。像第一種方案選擇一樣，當DSP和MCU內核獨立存在時，需要兩套開發工具。

第三種方案是將DSP功能合並到一個MCU中。這種方案只適合於直接的信號處理應用。MCU的時鍾頻率

和計算體系結構根本上不太適合大量的數字處理。有些MCU試圖通過增加一個乘法和累加器（MAC）（DSP

的一個特點）來補償上述不足。但是這種方案仍然缺乏高級應用所需要的基本的「由下至上 」的體系結

構設計 。

最近，已經出現第四種方案它是將MCU的功能合並到一個DSP中。這類方案的一個例子是美國模擬器件

公司（Anolog Device Inc.,簡稱ADI）的Blackfin™ 處理器系列。這些新型處理器具有統一的經過優化的

體系結構，不僅適於數據計算，而且也適於有關的控制任務。通過平衡執行控制任務與復雜計算的要求，

這種方案可以根據系統實時處理的需要，完成100%的控制或者100%的計算任務。完成所有這一切任務不需

要在DSP模式和MCU模式之間的模式轉換。

（translation of graphics）

System Control blocks=系統控制單元

Emulator & Test control=模擬器和測試控制

Voltage regulation=穩壓電源

Event controller=事件控制器

Clock(PLL)=時鍾

鎖相環（PLL）

Memory dma=存儲器

直接存儲器存取（DMA）

Watchdog timer=監視定時器

Real Time clock=實時時鍾

Core=內核

48 KB Instruction SRAM/Cache=48 KB指令

靜態存儲器（SRAM）

和高速緩存

32 KB Instruction rom="32" KB指令

只讀存儲器（ROM）

32 KB Data SRAM/Cache=32 KB數據

靜態存儲器（SRAM）

和高速緩存

4 KB Scratchpad ram="4" KB

高速暫存

隨機存儲器（RAM）

System Interface unit=系統介面單元

External Memory interface=外部存儲器介面

High Speed I/O=高速I/O埠

Parallel Peripheral Interface/GPIO=並行外圍介面（PPI）

和通用輸入輸出介面（GPIO）

UART=通用非同步收發器

SPI=串列外圍介面（SPI）

Hi-speed Serial ports=高速串列埠

PCI/USB=可編程通信介面（PCI）和通用串列匯流排（USB）

Timers 0/1/2=定時器0，1，2

Peripheral blocks=外圍設備單元

一類新型的DSP也提供一套RISC指令系統集、存儲器管理單元、事件控制器和多種外設以便在一顆單

晶元內提供大量計算和高效系統控制功能。

DSP與MCU比較

首先讓我們回顧一下DSP和MCU的典型功能。DSP主要是在一單個時鍾周期內盡可能完成多個MAC（乘法

和累加）操作。為了這一點，指令的操作代碼通常是可變的超長的指令字（VLIW）。DSP也適於工作在緊

密、高效的環路中。另外，為了達到性能指標通常需要編寫優化的匯編代碼。由於DSP的演算法程序一般裝

在小容量、短等待時間的內置存儲器中，所以代碼密度通常不是大問題。

像DSP主要用於完成計算一樣，MCU主要用於完成控制功能。同樣地，典型的MCU應用包括許多條件操

作，在程序流程中頻繁地跳轉。通常使用C或者C＋＋語言編寫程序。代碼密度極為重要，並且根據編譯代

碼的長度來評估演算法。存儲器系統是基於高速緩存從而允許該系統設計工程師用較長等待時間從較大的存

儲器中調用較大程序。利用基於高速緩存系統，程序員不需要考慮如何以及何時將指令輸入到內核去執行

。

統一的DSP和MCU兼備兩者的優點。它的指令集由16 bit，32 bit和64 bit操作碼組成，但是由於最常

用的指令採用16 bit編碼，所以編譯代碼密度大小與那些流行的MCU相同。另外，它包括一個存儲器保護

功能以及指令高速緩存和數據高速緩存，作為整個存儲器管理單元（MMU）的一部分。此外，容易提供一

套完整的C/C＋＋開發工具，提供可選匯編語言或者全部匯編語言適合演算法優化的編程。

支持RTOS

系統控制的一個重要方面是任務管理。實時操作系統（RTOS）逐漸地用於控制復雜系統中多種正在進

行的和同時發生的任務。通過提供對任務調度與管理的支持，RTOS簡化了編程模式，這通常是由MCU控制

的，由於普通的DSP不具備支持RTOS需要的所有功能以便有效地控制。

然而，統一的DSP和MCU促進了RTOS幾個重要功能的發展。第一個是限制訪問功能以保護或者保留存儲

單元。第二個是配備單獨的堆棧和幀指針以減少操作系統（OS）請求以及中斷和異常處理所需的等待時間

。第三個是具備單獨的用戶操作模式和管理員操作模式。過去，DSP按照等效於管理員操作模式工作，從

而允許在任何時間完全訪問所有的系統資源。然而MCU提供類似的在用戶操作模式，它允許在OS的頂層運

行應用軟體。現在，在一個統一的體系結構下提供兩種操作模式，因為增強的DSP系統能夠限制用戶應用

軟體僅通過OS訪問系統資源。

外圍設備

MCU的一個優點是包含使用靈活和種類齊全的外圍設備。作為通用的嵌入式控制器，它們通常具備可

編程輸入輸出（I/O）標志、定時器、串列介面和日益增加越來越復雜的標准介面。MCU外圍設備的主要作

用是嵌入式控制，而不是大量計算。例如，一個實時時鍾信號可以喚醒一隻溫度感測器用以採集環境溫度

並且將一個延遲的信息通過I/O引腳反饋到MCU。然後，一個定時器的脈沖寬度調制（PWM）輸出相應地能

夠增加或者減小風扇電機的轉速。

像MCU一樣，統一的DSP和MCU具備一套系統控制外圍設備（例如，實時時鍾、多功能定時器、監視定

時器、雙向標志位引腳）。然而，它還包括一些高速介面（例如，PCI、非同步或者同步存儲器控制器、USB

、並行視頻介面）以便通過這些介面，與許多DMA通道配合快速搬移數據，從而有助於有效利用高速DSP內

核的信號處理能力。

電源管理

功耗控制一直是嵌入式控制器的一項功能。但是，當系統要求DSP具有優良的性能時，對其電源的選

擇就不太理想。如果將獨立的MCU和DSP晶元應用於電源敏感的場合，通常必須為每個晶元提供一個單獨的

開關穩壓器，因為這兩個器件的內核電壓經常不一致。這會導致降低電源變換效率和增加設計器件的引腳

數目，最終增加布線的復雜程度和解決方案的成本。此外，當MCU和DSP的內核集成到一個晶元上時，電源

解決方案本質上不是最佳的，因為它必須滿足2個完全獨立並具有不同負載特性處理器的需求。

將這種情況與統一的DSP和MCU相比較，它包含一個集成動態電源管理（DPM）控制器。由於它是只有

一個處理器的體系結構，所以該控制器能夠完全適合給定應用的需求。它提供幾種固有的電源模式以支持

多種系統性能等級。另外，對於未使用的時鍾和L2存儲器可選擇性地禁止。該PLL的頻率可在一個寬范圍

（通常1倍～31倍）進行調節，以滿足在DSP和MCU內部多層次的處理需求。最後能夠調節電壓（外部或者

通過一個集成的開關控制器）以提供指數式的節省功耗。

由於系統成本、開發容易、器件采購和升級能力的原因，設計工程師正趨向採用一種單晶元解決方案

用於嵌入式信號處理解決方案。這種單晶元解決方案必須能夠同樣好地完成DSP和MCU的功能，所以有必要

提出一種統一的處理器體系結構。面對MCU的挑戰，比較簡單的解決方案是將MCU的功能合並到一個高性能

的DSP內核，而不是與此相反。當今一個統一的DSP和MCU平台（由Blackfin™ DSP系列產品說明）已經投放

⑵ mcu是什麼意思

mcu的意思：abbr. 微程序控制器（Microprogrammed Control Unit）；漫威電影宇宙（Marvel Cinematic Universe）；電機控制器（motor control unit）。

短語

MCU SW微程序控制器軟體 ; 微步伐控制器軟體

MCU FAE技術支持工程師 ; 單片機技術支持

Embedded MCU嵌入式微控制器 ; 嵌入式mcu ; 嵌入式微處理器 ; 嵌入式單片機

Voice MCU語音微控制器 ; 盛群語音微控制器

MICROCHIP MCU單片機

ARM MCU銷售員 ; 單片機 ; ARM微控制器

Standard MCU准型微控制器

例句

Studyon thestackercontrolsystembased onMCU.

堆垛機的單片機控制系統研究。

'systembased onMCU.

基於單片機的單工無線呼叫及數據傳送系統的設計。

⑶ mcu單片機工作原理什麼

1、單片機就是小型的計算機，具有運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設備。單片機在外接時鍾控制下（晶振）下一步步完成一系列指令實現預定的功能。
2、單片機由運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設備構成。 單片機自動完成賦予它的任務的過程，也就是單片機執行程序的過程，即一條條執行的指令的過程，所謂指令就是把要求單片機執行的各種操作用的命令的形式寫下來，這是在設計人員賦予它的指令系統所決定的，一條指令對應著一種基本操作；單片機所能執行的全部指令，就是該單片機的指令系統，不同種類的單片機，其指令系統亦不同。為使單片機能自動完成某一特定任務，必須把要解決的問題編成一系列指令（這些指令必須是選定單片機能識別和執行的指令），這一系列指令的集合就成為程序，程序需要預先存放在具有存儲功能的部件——存儲器中。存儲器由許多存儲單元（最小的存儲單位）組成，就像大樓房有許多房間組成一樣，指令就存放在這些單元里，單元里的指令取出並執行就像大樓房的每個房間的被分配到了唯一一個房間號一樣，每一個存儲單元也必須被分配到唯一的地址號，該地址號稱為存儲單元的地址，這樣只要知道了存儲單元的地址，就可以找到這個存儲單元，其中存儲的指令就可以被取出，然後再被執行。程序通常是順序執行的，所以程序中的指令也是一條條順序存放的，單片機在執行程序時要能把這些指令一條條取出並加以執行，必須有一個部件能追蹤指令所在的地址，這一部件就是程序計數器PC（包含在CPU中），在開始執行程序時，給PC賦以程序中第一條指令所在的地址，然後取得每一條要執行的命令，PC在中的內容就會自動增加，增加量由本條指令長度決定，可能是1、2或3，以指向下一條指令的起始地址，保證指令順序執行。

⑷ 從事自動化程序員設計應該具備什麼能力

1、閱讀代碼
這個技能需要程序員能夠具備讀懂已經存在的代碼的能力，這樣的能力可以讓程序員分析程序的行為，了解程序，這樣才能和開發團隊一起工作，繼承維護或是改進現有的程序。
2、編寫程序
編寫程序並不包括程序設計。不要以為編程是一件很簡單的事情，很多程序員都認為編程只需要懂得程序語言的語法，並把設計實現就可以了。但是這離編寫程序還遠遠不夠，使用什麼樣的編碼風格成為編寫程序員最需要具備的基本技能。能否使用非常良好的編程風格直接決寫了程序員的級別。
3、軟體設計
這一能力直接決定了需要吏用什麼樣的代碼技術達到怎麼樣的功能，而系統架構設計直接決定了軟體的質量、性能和可維護性。並不是所有的程序在這一方面都非常優秀，但每個程序員都需要或多或少的明白和掌握這一基本技能。
4、熟悉軟體工程
每個程序員都應該明白軟體工程是什麼東西，都應該知道，需求分析 設計，編碼測試，Release和維護這幾個階段。
5、使用程序庫或框架
一個程序員需要學會使用已有的代碼，無論是標論的程序庫，或是第三方的，還是自己公司內部的，都需要學會做。比如：C++中，需要學會使用STL，MFC，ATL，BOOST，ACE，CPPUNIT等等。使用這些東西，可以讓你的工作事半功倍。
6、程序調試
程序調試是分析BUG和解決問題最直接的能力。沒有人能夠保證程序寫出來不用調試就可以運行正常 也沒有人可以保證程序永遠不會出BUG。所以，熟練使用調試器是一個程序員需要具備的基本技能
7、使用IDE
學會使用IDE工具也會讓你的工作事半功倍。比如，VC++，Emacs Eclipse等等，並要知道這些IDE的長處和短處。
8、使用版本控制
一定要學會使用版本控制工具，什麼叫mainline/trunk，什麼叫tag，什麼叫branch，怎麼做patch，怎麼merge代碼，怎麼reverse，怎麼利用版本控制工具維護不同版本的軟體。這是程序員需要明的的軟體配置管理中最重要的一塊。
9、單元測試
單元測試是每個程序都需要做的。很多單元測試也是需要編碼的。
10、重構代碼
這是每個程序員都需要有最基本的能力去重構目前已有的代碼，使代碼達到最優但卻不能影響任何的已有的功能。
11、自動化編譯
程序員需要使用一個腳本，其能自動化編程所有的工程和代碼，這樣整個開發團隊可以不停地集成代碼 自動化測試，自動化部署，以及使用一些工具進行靜態代碼分析或是自動化測試。

如果對您有所幫助，望採納！

⑸ MCU的存儲器結構是什麼

中央處理器CPU，包括運算器、控制器和寄存器組。是MCU內部的核心部件，由運算部件和控制部件兩大部分組成。前者能完成數據的算術邏輯運算、位變數處理和數據傳送操作，後者是按一定時序協調工作，是分析和執行指令的部件。存儲器，包括ROM和RAM。ROM程序存儲器，MCU的工作是按事先編制好的程序一條條循序執行的，ROM程序存儲器即用來存放已編的程序(系統程序由製造廠家編制和寫入)。存儲數據掉電後不消失。ROM又分為片內存儲器和片外(擴展)存儲器兩種。

⑹ 全國單片機匯編語言程序設計師

單片機學習方法:

網上單片機資料很多:
http://www.mcufan.com/scom.htm
http://www.laogu.com/downtop.aspx
上面去搜搜看單片機的學習資料,都有入門級的
另外書店裡面入門級的書也很多,可以買一本(北航出版的比較好)

1.入門時先了解單片機的構造啊原理啊
2.如果沒有實驗板自己搭建單片機的最小平台是比較難的
網上有個叫proteus的軟體,可以用於單片機的模擬,就是說你編的程序可以在這個軟體里運行,效果挺逼真的,可免費下載.
3.單片機的編程軟體有keil或者wave,推薦前者,可以用c語言編寫也可以匯編語言,c語言比較好學,推薦入門學習c語言,(可以買c和匯編語言都有介紹的單片機的書)
4.然後用keil編寫程序在proteus上跑起來,如果你能點亮經典的單片機流水燈實驗,那你就已經入門了

另:單片機的開發板或者最小系統可以買,電路水平高的話也可以自己搭建起來,51單片機大概6塊左右一片自己搭建最小系統很便宜滴,學單片機一定要多做實驗,不過推薦還是從模擬入門,模擬成功了後面的就有方向了.

⑺ 單片機程序裡面，經常聽說底層，中間層，應用層，什麼意思 51單片機也需要這么分層嗎

一般當程序比較大、功能比較繁多，需要進行結構化程序設計的時候，才會進行分層。分層的好處是可以將應用與硬體剝離，當硬體發生變更（移植，設計更改）時只需改動底層以及少量中間層；當需求發生變更時只需改動上層以及少量中間層。

底層一般是直接訪問硬體的介面，以串口而言如寄存器操作函數；中間層一般是在底層與上層之間進行數據及信息的轉換，以串口而言如封包/拆包/消息產生/消息響應；上層一般面向應用，在很少考慮硬體實現的前提下以通用的方式實現所需的功能，以串口而言如printf。

分這么多層是為了不同程度的開發人員可以同期工作的原因。比如說，底層就僱傭一個特別熟悉晶元和硬體的人做，中間層大概要找比較熟悉應用的人來把硬體功能來做擴展，應用層就隨便抓一把人來開發了。

這樣，多個項目可以公用一個硬體層，有兩到三組中間層的支持工程師，然後每個項目各有一組應用工程師就好了。51也可以這樣做，這和效率無關，層做得好，執行效率不會影響很大，開發效率提高很多。

(7)mcu程序員設計擴展閱讀：

單片機的應用：

1，通用專用：

這是按單片機適用范圍來區分的。例如，80C51是通用型單片機，它不是為某種專用途設計的；專用型單片機是針對一類產品甚至某一個產品設計生產的，例如為了滿足電子體溫計的要求，在片內集成ADC介面等功能的溫度測量控制電路。

2，線型應用：

這是按單片機是否提供並行匯流排來區分的。匯流排型單片機普遍設置有並行地址匯流排、數據匯流排、控制匯流排，這些引腳用以擴展並行外圍器件都可通過串列口與單片機連接，另外，許多單片機已把所需要的外圍器件及外設介面集成一片內，因此在許多情況下可以不要並行擴展匯流排，大大減省封裝成本和晶元體積。

3，控制型應用：

這是按照單片機大致應用的領域進行區分的。一般而言，工控型定址范圍大，運算能力強；用於家電的單片機多為專用型，通常是小封裝、低價格，外圍器件和外設介面集成度高。 顯然，上述分類並不是唯一的和嚴格的。例如，80C51類單片機既是通用型又是匯流排型，還可以作工控用。

⑻ 芯巴巴電子元器件MCU單片機工作原理是什麼

單片機由運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設備構成。 單片機自動完成賦予它的任務的過程，也就是單片機執行程序的過程，即一條條執行的指令的過程，所謂指令就是把要求單片機執行的各種操作用的命令的形式寫下來，這是在設計人員賦予它的指令系統所決定的，一條指令對應著一種基本操作；

⑼ 單片機編程用匯編好還是C語言好

單片機編程，C語言編程但很好。

大致分成三類：機器語言、匯編語言、高級語言。機器語言由於繁瑣容易出錯，大部分用戶已經不再便用。

1．單片機匯編語言

匯編語言是一種符號語言，它使用文字助記符來表示機器指令。它是最接近機器代碼的語言。它的主要優點是佔用資源少，程序執行效率高。由於每條指令對應於一個機器碼，所以每一步的執行都非常清楚。

並且程序的大小和棧調用都易於控制，調試也更加方便。但是不同類型的單片機，其匯編語言可能會有一點不同，所以移植起來並不容易，因為它們的指令系統是不同的。但掌握匯編語言可以幫助我們理解影響四川語學習效率的特殊規律。

例如，了解匯編語言指令可以讓您使用晶元內ram作為變數，因為晶元外變數需要多個指令來設置訪問的累加器和數據指針。

類似地，只有匯編編程經驗才能防止在需要浮點數和啟用函數時創建大型、低效的程序，這在沒有匯編語言的情況下是無法做到的。

2．單片機的C語言

MCUC語言是一種經過編譯的程序設計語言，它兼顧了多種高級語言的特點，具有匯編語言的功能。C語言具有豐富的庫函數，計算速度快，編譯效率高，可移植性好，並能實現對系統硬體的直接控制。

此外C語言程序具有完整的程序模塊結構，為軟體開發中的模塊化編程方法提供了強有力的保證。與組裝相比，具有以下優點：

MCU的指令系統不需要知道，只需要對51的內存結構有一個初步的了解，對於寄存器的分配，不同的內存定址和數據類型等細節都由編譯器來管理。程序有一個正式的結構，可以分為不同的功能。這使得程序可以結構化，結合變數選擇和特殊操作，並提高程序的可讀性。

大大減少了編程和調試時間，從而提高了效率。所提供的庫包含許多具有強大數據處理能力的標准子常式，由於其方便的模塊化編程技術，可以很容易地將這些子常式編程到新程序中。

功能強大靈活，庫中包含了很多標準的子程序，具有較強的數據處理能力，可以方便地編程植入新的程序，因為它具有方便的模塊化編程技術。

MCUC語言作為一種非常方便的語言而得到了廣泛的支持，（語言程序本身不依賴於機器硬體系統，基本上不根據單片機的修改就可以將U的不同之處快速移植過來。）

利用單片機c語言進行編程，已經成為單片機軟體開發的主流，作為一門綜合性的技術和參與開發的大型軟體系統，單片機開發人員最好能夠掌握基本的c語言編程。

(9)mcu程序員設計擴展閱讀：

SCM語言

MCU支持三種高級語言，即PL／M、C和BASIC。C語言是一種通用的編程語言，其碼率高，數據類型和運算符豐富，並具有良好的程序結構，適用於各種應用程序的設計，是一種廣泛應用的單片機編程語言。

單片機的C語言採用C51編譯器（簡稱C51）。C51生成的目標代碼短小、快速、存儲空間小，符合C語言的ANSI標准，生成的代碼遵循Intel目標文件格式，可與A51匯編語言或PL／M51語言目標代碼混合使用