微控制器有兩種體系結(jié)構(gòu)，微控制器中斷技術(shù)介紹

本文中，小編將對(duì)微控制器予以介紹，如果你想對(duì)微控制器的詳細(xì)情況有所認(rèn)識(shí)，或者想要增進(jìn)對(duì)微控制器的了解程度，不妨請(qǐng)看以下內(nèi)容哦。

一、微控制器體系結(jié)構(gòu)

1.哈佛結(jié)構(gòu)

哈佛結(jié)構(gòu)是一種將程序指令存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分開的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。中央處理器首先到程序指令存儲(chǔ)器中讀取程序指令內(nèi)容，解碼后得到數(shù)據(jù)地址，再到相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中讀取數(shù)據(jù)，并進(jìn)行下一步的操作(通常是執(zhí)行)。程序指令存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分開，可以使指令和數(shù)據(jù)有不同的數(shù)據(jù)寬度，如Microchip公司的PIC16芯片的程序指令是14位寬度，而數(shù)據(jù)是8位寬度。

哈佛結(jié)構(gòu)的微處理器通常具有較高的執(zhí)行效率。其程序指令和數(shù)據(jù)指令分開組織和存儲(chǔ)的，執(zhí)行時(shí)可以預(yù)先讀取下一條指令。目前使用哈佛結(jié)構(gòu)的中央處理器和微控制器有很多，除了上面提到的Microchip公司的PIC系列芯片，還有摩托羅拉公司的MC68系列、Zilog公司的Z8系列、ATMEL公司的AVR系列和安謀公司的ARM9、ARM10和ARM11，51單片機(jī)也屬于哈佛結(jié)構(gòu)。

2.諾伊曼結(jié)構(gòu)

馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)也稱普林斯頓結(jié)構(gòu)，是一種將程序指令存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器合并在一起的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。程序指令存儲(chǔ)地址和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址指向同一個(gè)存儲(chǔ)器的不同物理位置，因此程序指令和數(shù)據(jù)的寬度相同，如英特爾公司的8086中央處理器的程序指令和數(shù)據(jù)都是16位寬。

目前使用馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)的中央處理器和微控制器有很多。除了上面提到的英特爾公司的8086，英特爾公司的其他中央處理器、安謀公司的ARM7、MIPS公司的MIPS處理器也采用了馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)。

二、微控制器中斷技術(shù)

中斷是一項(xiàng)重要的計(jì)算機(jī)技術(shù)，這一技術(shù)在微控制器中得到了充分繼承。其實(shí)，中斷現(xiàn)象不僅在控制器中存在，就是在我們的日常生活中也同樣存在，請(qǐng)看下例：

你在看書～電話鈴響了～你在書上做個(gè)記號(hào)，走到電話旁～你拿起電話和對(duì)方通話～門鈴響了～你讓打電話的對(duì)方稍等一下～你去開門，并在門旁與來訪者交談～談話結(jié)束，關(guān)好門～回到電話機(jī)旁，拿起電話，繼續(xù)通話～通話完畢，掛上電話～從作記號(hào)的地方起繼續(xù)讀書。

這是一個(gè)很典型的中斷現(xiàn)象。從看書到接電話，是一次中斷過程，而從打電話到與門外來訪者交談，則是在中斷過程中發(fā)生的又一次中斷，即所謂中斷嵌套。為什么會(huì)發(fā)生上述的中斷現(xiàn)象呢?就是因?yàn)槟阍谝粋€(gè)特定的時(shí)刻，面對(duì)著三項(xiàng)任務(wù)：看書、打電話和接待來訪者。但一個(gè)人又不可能同時(shí)完成三項(xiàng)任務(wù)，因此你只好采用中斷方法，穿插著去做。

此種現(xiàn)象同樣也可能出現(xiàn)在微控制器中，因?yàn)橥ǔＮ⒖刂破髦兄挥幸粋€(gè)CPU，但在運(yùn)行程序過程中可能會(huì)出現(xiàn)諸如數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)輸出或特殊情況處理等其他的事情要CPU去完成，對(duì)此，CPU也只能采用停下一個(gè)任務(wù)去處理另一任務(wù)的中斷方法解決。

中斷技術(shù)在微控制器中得到了廣泛的應(yīng)用。中斷技術(shù)能實(shí)現(xiàn)CPU與外部設(shè)備的并行工作，提高CPU的利用率以及數(shù)據(jù)的輸入/輸出效率;中斷技術(shù)也能對(duì)微控制器運(yùn)行過程中突然發(fā)生的故障做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行自動(dòng)處理，例如：硬件故障、運(yùn)算錯(cuò)誤及程序故障等。

在微控制器中，中斷技術(shù)還廣泛用于實(shí)時(shí)控制，所謂實(shí)時(shí)控制，就是要求微控制器能及時(shí)地響應(yīng)被控對(duì)象提出的分析、計(jì)算和控制等請(qǐng)求，使被控對(duì)象保持在最佳工作狀態(tài)或達(dá)到預(yù)定的控制效果。例如，DVD在正常播放過程中，微控制器在執(zhí)行有關(guān)正常播放的程序(這里稱為主程序)，現(xiàn)要求快速向前搜索，此時(shí)微控制器在外部按鍵操作控制下中斷原先播放程序，進(jìn)入快速向前搜索程序。

最后，小編誠心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀，對(duì)小編來說都是莫大的鼓勵(lì)和鼓舞。最后的最后，祝大家有個(gè)精彩的一天。