控制回路是许多基于MCU的设计所执行的最基本的任务之一。通常这些设计中未充分利用的关键特征和外围设备在现代单片机最有效地实现闭环控制系统。定时器和中断控制器在这些系统中经常使用，但在实现控制系统时，许多其他功能，如DMA、高级模数转换器和专门的数学功能，常常被忽视。
本文将快速回顾高效的基于单片机的闭环控制系统的一些关键要求。提高效率的常用技术将使用一些例子说明MCUs。一旦您了解了一些提高效率的常用技术，您就可以更好地寻找实现最佳关闭下一个控制循环设计的实现。
控制环基础
控制环是控制动态系统的关键元素。一个动态系统可以是任何机械或电气系统之间的关系(通常建模为输入和输出之间的线性关系)。输出通常需要以这样的方式控制，以保持在期望的操作“频带”内。例如，汽车的自动巡航控制就是这样一个系统，在这个系统中，汽车的速度设定在一个期望的水平上，即使汽车碰到山坡，控制器也能保持车速不变。控制速度的算法使用一个控制环，它应用一个输入(油门上的压力)，测量结果(速度)并根据需要调整输入以保持速度达到所需的水平。一个简单的单输入单输出控制系统的框图，带有控制回路，如图1所示。
简单动态控制系统控制回路框图
图1：一个简单的动态控制系统控制回路框图。
在上面的方框图中，对动态系统的输入产生一个输出。输出由反馈传感器测量，并将测量的输出与参考(期望)输入进行比较。如果存