Mikrokontrollerite tüübid ja nende rakendused

Mikrokontroller on üks kiip ja seda tähistatakse μC või uC-ga. Selle kontrolleri jaoks kasutatav tootmistehnoloogia on VLSI. Mikrokontrolleri alternatiivne nimi on manustatud kontroller. Praegu on turul erinevaid mikrokontrolleritüüpe, nagu 4-bitine, 8-bitine, 64-bitine ja 128-bitine. See on tihendatud mikroarvuti, mida kasutatakse robotite, kontorimasinate, mootorsõidukite, kodumasinate ja muude elektrooniliste vidinate sisseehitatud süsteemi funktsioonide juhtimiseks. Mikrokontrolleris kasutatavad komponendid on protsessor, lisaseadmed ja mälu. Neid kasutatakse põhimõtteliselt erinevates elektroonikaseadmetes, mis nõuavad seadme operaatorilt palju kontrolli. Selles artiklis käsitletakse ülevaadet mikrokontrollerite tüüpidest ja nende toimimisest.

Mis on mikrokontroller?

Mikrokontroller on väike, odav ja iseseisev arvuti kiibil, mida saab kasutada sisseehitatud süsteemina. Mõni mikrokontroller võib kasutada neljabitiseid väljendeid ja töötada taktsageduse sagedustel, mis tavaliselt hõlmavad järgmist:

• 8- või 16-bitine mikroprotsessor.
• Natuke RAM-i.
• Programmeeritav ROM ja välkmälu.
• Paralleelne ja jadane I / O.
• Taimerid ja signaaligeneraatorid.
• Analoog-digitaalne ja digitaalne-analoog muundamine

Mikrokontrollerid peavad tavaliselt nõudma vähe energiat, kuna paljud nende juhitavad seadmed töötavad patareidega. Mikrokontrollereid kasutatakse paljudes olmeelektroonikas, automootorites, arvuti lisaseadmetes ning katse- või mõõteseadmetes. Ja need sobivad hästi kauakestvate akurakenduste jaoks. Tänapäeval kasutatavate mikrokontrollerite domineeriv osa implanteeritakse teistesse aparaatidesse.

Mikrokontrollerid töötavad

Mikrokontrolleri kiip on kiire seade, kuid arvutiga võrreldes on see aeglane. Seega täidetakse iga käsk mikrokontrolleris kiire kiirusega. Kui toiteallikas on sisse lülitatud, aktiveeritakse kvartsoksillaator juhtimisloogikaregistri kaudu. Mõne sekundi jooksul, kuna varajane ettevalmistus on väljatöötamisel, laaditakse parasiitkondensaatorid.

Kui pingetase on saavutanud kõrgeima väärtuse, muutub ostsillaatori sagedus stabiilseks protsessiks bitide kirjutamiseks spetsiaalsete funktsioonide registrite kaudu. Kõik juhtub ostsillaatori CLK põhjal ja üldine elektroonika hakkab tööle. Kõik see võtab äärmiselt vähe nanosekundeid.

Mikrokontrolleri põhiülesanne on see, et seda võib pidada nagu iseseisvaid süsteeme, mis kasutavad protsessori mälu. Selle välisseadmeid saab kasutada nagu mikrokontrollerit 8051. Kui praegu kasutatavad mikrokontrollerid on paigutatud muud tüüpi masinatesse, nagu telefoniseadmed, autod ja arvutisüsteemide lisaseadmed.

Mikrokontrollerite tüüpide põhitõed

Kõik teabe hoidmiseks, mõõtmiseks ja kuvamiseks kasutatavad elektriseadmed koosnevad selles sisalduvast kiibist. Mikrokontrolleri põhistruktuur sisaldab erinevaid komponente.

Protsessor

Mikrokontrollerit nimetatakse protsessori seadmeks, seda kasutatakse andmete kandmiseks ja dekodeerimiseks ning lõpuks täidetakse eraldatud ülesanne tõhusalt. Keskprotsessori abil ühendatakse kõik mikrokontrolleri komponendid konkreetse süsteemiga. Programmeeritava mälu kaudu tõmmatud juhiseid saab dekodeerida protsessori kaudu.

Mälu

Mikrokontrolleris töötab mälukiip nagu mikroprotsessor, kuna see salvestab kõik andmed ja ka programmid. Mikrokontrollerid on kavandatud teatud hulga RAM / ROM / välkmäluga programmi lähtekoodi salvestamiseks.

I / O-pordid

Põhimõtteliselt kasutatakse neid porte erinevate seadmete, näiteks LEDide, LCD-de, printerite jne juhtimiseks.

Seeriaportid

Jadaliideseid kasutatakse mikrokontrolleri ja mitmete muude välisseadmete, näiteks paralleelpordi, vaheliste liideste loomiseks.

Taimerid

Mikrokontroller sisaldab taimereid, muidu loendureid. Neid kasutatakse mikrokontrolleris kõigi ajastamise ja loendamise toimingute haldamiseks. Loenduri põhiülesanne on väliste impulsside loendamine, samas kui taimeritega tehtavad toimingud on kella funktsioonid, impulsside genereerimine, modulatsioonid, sageduse mõõtmine, võnkumiste tegemine jne.

ADC (analoog-digitaalmuundur)

ADC on analoog-digitaalmuunduri lühend. ADC peamine ülesanne on muuta signaale analoog-digitaalseks. ADC jaoks on nõutavad sisendsignaalid analoogsed ja digitaalsignaali tootmist kasutatakse erinevates digitaalsetes rakendustes, näiteks mõõteseadmetes

DAC (digitaalsest analoogmuunduriks)

DAC-i lühend on digitaalsest analoogmuundurisse, mida kasutatakse ADC-ga pöördfunktsioonide täitmiseks. Üldiselt kasutatakse seda seadet analoogseadmete, näiteks alalisvoolumootorite jms haldamiseks.

Tõlgenda juhtimist

Seda kontrollerit kasutatakse töötava programmi viivitatud juhtimiseks ja tõlgendamine on kas sisemine, muidu väline.

Spetsiaalne toimimisplokk

Mõned spetsiaalsed mikrokontrollerid, mis on mõeldud spetsiaalsete seadmete jaoks, näiteks robotite jaoks, sisaldavad kosmosesüsteemides spetsiaalset funktsiooniplokki. Selles plokis on mõne konkreetse toimingu tegemiseks lisapordid.

Kuidas liigitatakse mikrokontrollerite tüüpe?

Mikrokontrollereid iseloomustatakse siinilaiuse, käskude komplekti ja mälu struktuuri osas. Sama perekonna jaoks võivad olla erinevad vormid, millel on erinevad allikad. Selles artiklis kirjeldatakse mõningaid mikrokontrolleri põhitüüpe, millest uuemad kasutajad ei pruugi teada.

Mikrokontrolleri tüübid on toodud joonisel, neid iseloomustavad nende bitid, mäluarhitektuur, mälu / seadmed ja käskude komplekt. Arutame seda lühidalt.

Mikrokontrollerite tüübid

Mikrokontrollerid tüübid vastavalt bittide arvule

Mikrokontrolleri bitid on 8-bitised, 16-bitised ja 32-bitised mikrokontroller.

Aastal 8-bitine mikrokontroller, punkt, mil sisemine siin on 8-bitine, siis teostab ALU aritmeetilisi ja loogilisi toiminguid. 8-bitiste mikrokontrollerite näited on Intel 8031/8051, PIC1x ja Motorola MC68HC11 perekonnad.

The 16-bitine mikrokontroller tagab suurema täpsuse ja jõudluse kui 8-bitine. Näiteks saavad 8-bitised mikrokontrollerid kasutada ainult 8 bitti, mille tulemuseks on iga tsükli lõplik vahemik 0 × 00 - 0xFF (0–255). Seevastu 16-bitiste mikrokontrollerite ja nende bitiandmete laius on vahemikus 0 × 0000 - 0xFFFF (0-65535) iga tsükli kohta.

Pikema taimeri äärmuslikum väärtus võib osutuda kasulikuks teatud rakendustes ja vooluringides. See saab automaatselt töötada kahel 16-bitisel numbril. Mõned näited 16-bitistest mikrokontrolleritest on 16-bitised MCU-d, mis on laiendatud 8051XA, PIC2x, Intel 8096 ja Motorola MC68HC12 perekonnad.

The 32-bitine mikrokontroller kasutab aritmeetiliste ja loogiliste toimingute tegemiseks 32-bitiseid juhiseid. Neid kasutatakse automaatselt juhitavates seadmetes, sealhulgas siirdatavates meditsiiniseadmetes, mootori juhtimissüsteemides, kontorimasinates, seadmetes ja muud tüüpi manustatud süsteemides. Mõned näited on Intel / Atmel 251 perekond, PIC3x.

Mikrokontrollerite tüübid vastavalt mäluseadmetele

Mäluseadmed on jagatud kahte tüüpi

• Sisseehitatud mälu mikrokontroller
• Välise mälu mikrokontroller

Sisseehitatud mälu mikrokontroller : Kui manustatud süsteemil on mikrokontrolleri seade, millel on kõik kiibil olevad funktsionaalsed plokid, nimetatakse manustatud mikrokontrolleriks. Näiteks 8051, millel on programmi- ja andmemälu, sisend- / väljundportid, jadaside, loendurid ja taimerid ning katkestused kiibil, on sisseehitatud mikrokontroller.

Välise mälu mikrokontroller : Kui manustatud süsteemil on mikrokontrolleri üksus, millel pole kõiki kiibil saadaolevaid funktsionaalseid plokke, nimetatakse välise mälu mikrokontrolleriks. Näiteks 8031 ​​kiibil puudub programmimälu, see on välismälu mikrokontroller.

Mikrokontrollerite tüübid vastavalt juhistele

CISC : CISC on kompleksne juhiste komplekt. See võimaldab programmeerijal kasutada paljude lihtsamate käskude asemel ühte käsku.

RISK : RISC tähistab lühendatud juhiste komplekti arvuti, seda tüüpi käsukomplektid vähendavad mikroprotsessori disaini tööstusharu standardite jaoks. See võimaldab igal käsul töötada mis tahes registris või kasutada mis tahes adresseerimisrežiimi ning samaaegset juurdepääsu programmile ja andmetele.

Näide CISC ja RISC kohta

Ülaltoodud näite kohaselt lühendavad RISC-süsteemid täitmisaega, vähendades käskude tsükleid, ja CISC-süsteemid lühendavad täitmisaega, vähendades käskude arvu programmi kohta. RISC annab parema täitmise kui CISC.

Mikrokontrollerite tüübid vastavalt mäluarhitektuurile

Mikrokontrolleri mäluarhitektuuri on kahte tüüpi, nimelt:

• Harvardi mäluarhitektuuri mikrokontroller
• Princetoni mäluarhitektuuri mikrokontroller

Harvardi mäluarhitektuuri mikrokontroller : Punkt, mil mikrokontrolleri seadmel on programmi ja andmemälu jaoks erinev mäluaadressi ruum, on mikrokontrolleril protsessoris Harvardi mäluarhitektuur.

Princetoni mäluarhitektuuri mikrokontroller : Punkt, mil mikrokontrolleril on programmimälu ja andmemälu jaoks ühine mäluaadress, on mikrokontrolleril protsessoris Princetoni mäluarhitektuur.

Mikrokontrollerite tüübid

Mikrokontrolleritüüpe on erinevaid, näiteks 8051, PIC, AVR, ARM,

Mikrokontroller 8051

See on 40-pin mikrokontroller, mille 5 V Vcc on ühendatud tihvti 40 ja Vss on kontakt 20, mida hoitakse 0 V. P1.0 - P1.7 on sisend- ja väljundportid, millel on avatud äravoolu funktsioon. Port3-l on lisafunktsioone. Pin36 on avatud äravoolu tingimustega ja pin17 on mikrokontrolleri sisemiselt üles tõmbanud transistori.

Kui rakendame loogikat 1 pordis 1, saame loogika 1 pordis21 ja vastupidi. Mikrokontrolleri programmeerimine on surnud keeruline. Põhimõtteliselt kirjutame programmi C-keeles, mis teisendatakse seejärel mikrokontrolleri mõistetavaks masinakeeleks.

RESET-tihvt on ühendatud pin9-ga, ühendatud kondensaatoriga. Kui lüliti on sees, hakkab kondensaator laadima ja RST on kõrge. Lähtestustihvtile kõrge rakendamine lähtestab mikrokontrolleri. Kui rakendame sellele pinile loogika nulli, alustab programm käivitamist algusest peale.

8051. aasta mäluarhitektuur

Mälu 8051 jaguneb kaheks osaks. Need on programmimälu ja andmemälu. Programmimälu salvestab käivitatava programmi, andmemälu aga ajutiselt andmeid ja tulemusi. 8051 on olnud kasutusel paljudes seadmetes, peamiselt seetõttu, et seda on seadmesse lihtne integreerida. Mikrokontrollereid kasutatakse peamiselt energiahalduses, puutetundlikul ekraanil, autodes ja meditsiiniseadmetes.

Programmimälu 8051

Ja

Andmemälu 8051

8051 mikrokontrolleri tihvti kirjeldus

Pin-40: Vcc on + 5V DC peamine toiteallikas.

Pin 20: Vss - see tähistab maandusühendust (0 V).

Tihvtid 32–39: Teatud kui port 0 (P0.0 kuni P0.7) kuni I / O-pordidena toimimisele.

Pin-31: Aadressi riivi lubamist (ALE) kasutatakse pordi 0 aadressi-andmesignaali demultipleksimiseks.

Pin-30: (EA) Välise juurdepääsu sisendit kasutatakse välise mälu liidestamise lubamiseks või keelamiseks. Kui välismälu pole vaja, hoitakse seda tihvti alati kõrgel.

Pin- 29: Programmi salvestamise lubamist (PSEN) kasutatakse signaalide lugemiseks välisest programmimälust.

Tihvtid - 21–28: Tuntud kui port 2 (P 2.0 kuni P 2.7) - lisaks I / O-porti toimimisele multipleksitakse kõrgema järgu aadressi siinisignaalid selle peaaegu kahesuunalise pordiga.

Pistikud 18 ja 19: Harjutatud välise kristalli ühendamiseks süsteemikella saamiseks.

Tihvtid 10–17: See port täidab ka mõningaid muid funktsioone, nagu katkestused, taimeri sisend, juhtimissignaalid välise mälu liidestamiseks lugemise ja kirjutamise jaoks. See on peaaegu kahesuunaline port koos sisemise tõmbega.

Pin 9: See on RESET-tihvt, mida kasutatakse 8051 mikrokontrollerite algväärtuste seadistamiseks, samal ajal kui mikrokontroller töötab või rakenduse alguses. RESET-tihvt peab olema seadistatud 2 masinatsükli jaoks kõrgeks.

Tihvtid 1–8: See port ei täida muid funktsioone. 1. port on peaaegu kahesuunaline I / O-port.

Renesase mikrokontroller

Renesas on uusim mootorsõidukite mikrokontrollerite perekond, mis pakub suure jõudlusega funktsioone, millel on erakordselt väike energiatarve laia ja mitmekülgse kaubavaliku ulatuses. See mikrokontroller pakub rikkalikku funktsionaalset turvalisust ja sisseehitatud turvaomadusi, mis on vajalikud uute ja täiustatud autotööstuse rakenduste jaoks. Mikrokontrolleri protsessori põhistruktuur toetab kõrge töökindluse ja suure jõudlusega nõudeid.

RENESAS-mikrokontrolleri täielik vorm on “Renaissance Semiconductor for Advanced Solutions”. Need mikrokontrollerid pakuvad parimat jõudlust nii mikroprotsessoritele kui ka mikrokontrolleritele, et neil oleks häid jõudlusomadusi, lisaks väga madal energiatarve ja tugev pakend.

Sellel mikrokontrolleril on nii mälumaht kui ka pistikupesa, nii et neid kasutatakse erinevates autotööstuse juhtimisrakendustes. Populaarseimad mikrokontrollerite perekonnad on oma suure jõudluse tõttu nii RX kui ka RL78. RENESAS RL78 ja ka perekondlike RX mikrokontrollerite peamised omadused hõlmavad järgmist.

• Selles mikrokontrolleris kasutatakse CISC Harvardi arhitektuuri, mis annab suure jõudluse.
• RL78 perekonnale pääseb juurde nii 8-bitistes kui ka 16-bitistes mikrokontrollerites, samas kui RX-perekond on 32-bitine mikrokontroller.
• RL78 perekonna mikrokontroller on väikese võimsusega mikrokontroller, samas kui RX-perekond pakub nii tõhusust kui ka jõudlust.
• RL78 perekonna mikrokontroller on saadaval 20 kuni 128 tihvtiga, samas kui RX perekond on saadaval 48-kontaktiliste mikrokontrolleriga 176-kontaktiliste pakenditeni.
• Mikrokontrolleri RL78 puhul on välkmälu vahemikus 16KB kuni 512KB, samas kui RX-perekonna puhul on see 2MB.
• RX perekonna mikrokontrolleri RAM on vahemikus 2KB kuni 128KB.
• Renesase mikrokontroller, mis pakub vähese energiatarbega, suure jõudlusega, tagasihoidlikke pakette ja suurimat mälusuurust koos omadusterikka välisseadmega.

Renesas mikrokontrollerid

• Renesas pakub kõige mitmekülgsemaid mikrokontrollerite perekondi maailmas, näiteks meie RX-perekond pakub mitut tüüpi seadmeid, millel on mäluvariandid, alates 32K välklampist / 4K RAM-st kuni uskumatu 8M välgu / 512K RAM-ni.
• RX 32-bitiste mikrokontrollerite perekond on funktsiooniderikas üldotstarbeline MCU, mis hõlmab laias valikus manustatud juhtimisrakendusi koos kiire ühenduvuse, digitaalse signaalitöötluse ja muunduri juhtimisega.
• RX-mikrokontrollerite perekond kasutab väga suure jõudluse saavutamiseks 32-bitist täiustatud Harvardi CISC-arhitektuuri.

PIN-koodi kirjeldus

Renesase mikrokontrolleri tihvtide paigutus on näidatud joonisel:

Renesase mikrokontrollerite tihvtdiagramm

See on 20-kontaktiline mikrokontroller. Pistik 9 on Vss, maandatud tihvt ja Vdd, toiteallika tihvt. Sellel on kolm erinevat tüüpi katkestust, mis on tavaline katkestus, kiire katkestus, kiire katkestus.

Normaalsed katkestused salvestavad olulised registrid virna, kasutades tõukamis- ja pop-juhiseid. Kiired katkestused salvestatakse automaatselt spetsiaalsetes varuregistrites programmiloenduri ja protsessori olekusõna, nii et reageerimisaeg on kiirem. Ja kiirekatkestused eraldavad katkestuse jaoks kuni neli üldregistrit sihtotstarbeliseks kasutamiseks, et kiirust veelgi laiendada.

Sisemine siinistruktuur annab 5 sisemist siini, et tagada andmete töötlemise aeglustumine. Juhiste tõmbed toimuvad laia 64-bitise siiniga, nii et CISC arhitektuurides kasutatavate muutuva pikkusega käskude tõttu.

RX mikrokontrollerite omadused ja eelised

• Madal energiatarve realiseeritakse mitmetuumalise tehnoloogia abil
• 5 V töörežiimi tugi tööstuslike ja kodumasinate jaoks
• Skaalautuvus 48–145 tihvti ja 32KB - 1MB välkmälu, koos 8KB välkmäluga
• Integreeritud turvafunktsioon
• Integreeritud rikkalike funktsioonide komplekt, milles on 7 UART, I2C, 8 SPI, komparaatoreid, 12-bitist ADC, 10-bitist DAC-i ja 24-bitist ADC-d (RX21A), mis vähendab enamiku funktsioonide integreerimisega süsteemi kulusid

Renesase mikrokontrolleri rakendamine

• Tööstusautomaatika
• Suhtlusrakendused
• Mootori juhtimise rakendused
• Katse ja mõõtmine
• Meditsiinilised rakendused

AVR mikrokontrollerid

AVR mikrokontrolleri on välja töötanud Alf-Egil Bogen ja Vegard Wollan ettevõttest Atmel Corporation. AVR-mikrokontrollerid on modifitseeritud Harvardi RISC-i arhitektuur, millel on eraldi mälud andmete ja programmi jaoks ning AVR-i kiirus on kõrge, võrreldes 8051 ja PIC-iga. AVR tähistab TO lf-Egil Bogen ja V egard Wollani oma R ISC protsessor.

Atmel AVR mikrokontroller

8051 ja AVR kontrollerite erinevus

• 8051 on 8-bitised kontrollerid, mis põhinevad CISC arhitektuuril, AVR on 8-bitised kontrollerid, mis põhinevad RISC arhitektuuril
• 8051 tarbib rohkem energiat kui AVR mikrokontroller
• Aastal 8051 saame programmeerida lihtsalt kui AVR mikrokontroller
• AVR-i kiirus on suurem kui mikrokontroller 8051

AVR-kontrollerite klassifikatsioon

AVR mikrokontrollerid on jaotatud kolme tüüpi:

• TinyAVR - vähem mälu, väike maht, sobib ainult lihtsamate rakenduste jaoks
• MegaAVR - need on kõige populaarsemad, millel on hea mälumaht (kuni 256 KB), suurem arv sisseehitatud välisseadmeid ja sobivad mõõduka kuni keeruka rakenduse jaoks
• XmegaAVR - kasutatakse kaubanduslikult keerukate rakenduste jaoks, mis nõuavad suurt programmimälu ja suurt kiirust

AVR mikrokontrolleri omadused

• 16KB süsteemisisest programmeeritavat välku
• 512B süsteemisisest programmeeritavat EEPROM-i
• Lisafunktsioonidega 16-bitine taimer
• Mitu sisemist ostsillaatorit
• Sisemine, ise programmeeritav välkmälu kuni 256K
• Süsteemis programmeeritav ISP, JTAG või kõrgepinge meetodite abil
• Valikuline kaitsmiseks iseseisvate lukustusbittidega alglaadimiskood
• Sünkroonsed / asünkroonsed jadaseadmed (UART / USART)
• Järjestikune perifeerse liidese siin (SPI)
• Universaalne jadaliides (USI) kahe / kolme juhtmega sünkroonse andmeedastuse jaoks
• Valvekoera taimer (WDT)
• Mitu energiasäästlikku unerežiimi
• 10-bitised A / D muundurid kuni 16 kanaliga multipleksiga
• CAN-i ja USB-kontrolleri tugi
• Madalpingeseadmed, mis töötavad kuni 1,8v

AVR perekonna mikrokontrollereid on palju, näiteks ATmega8, ATmega16 jne. Selles artiklis käsitleme mikrokontrollerit ATmega328. ATmega328 ja ATmega8 on tihvtidega ühilduvad IC-d, kuid funktsionaalselt on need erinevad. ATmega328 välkmälu on 32 kB, kus ATmega8 on 8 kB. Muud erinevused on ekstra SRAM ja EEPROM, tihvtivahetuse katkestuste ja taimerite lisamine. Mõned ATmega328 funktsioonid on:

ATmega328 omadused

• 28-kontaktiline AVR mikrokontroller
• Flash-programmimälu 32 kt
• EEPROM-i andmemälu 1 kt
• SRAM-i andmemälu 2kbaiti
• I / O tihvtid on 23
• Kaks 8-bitist taimerit
• A / D muundur
• Kuuekanaliline PWM
• Sisseehitatud USART
• Väline ostsillaator: kuni 20MHz

ATmega328 nööpnõelade kirjeldus

See on 28-pin DIP-ga, mis on näidatud alloleval joonisel:

AVR mikrokontrollerite tihvtide skeem

Vcc: Digitaalne toitepinge.

RKT: Maa.

Sadam B: Port B on 8-bitine kahesuunaline I / O-port. Pordi B tihvtid määratakse kolmekordselt, kui lähtestustingimus muutub aktiivseks või üks, isegi kui kell ei tööta.

Port C: Port C on 7-bitine kahesuunaline I / O-port siseste tõmbetakistitega.

PC6 / RESET

Sadam D: See on 8-bitine kahesuunaline sisemiste sissetõmbetakistitega I / O-port. Pordi D väljundpuhvrid koosnevad sümmeetrilistest ajamiomadustest.

AVcc: AVcc on ADC toitepinge tihvt.

AREF: AREF on ADC analoogne võrdlusnõel.

AVR mikrokontrolleri rakendused

AVR-mikrokontrollereid on palju koduautomaatikas, puutetundlikus ekraanis, autodes, meditsiiniseadmetes ja kaitses.

PIC-mikrokontroller

PIC on perifeersete liideste kontroller, mille on välja töötanud üldinstrumendi mikroelektroonika 1993. aastal. Seda juhib tarkvara. Neid võiks programmeerida paljude ülesannete täitmiseks ning põlvkonna ja paljude muude juhtimiseks. PIC-mikrokontrollerid leiavad tee uutesse rakendustesse, nagu nutitelefonid, helitarvikud, videomängude välisseadmed ja täiustatud meditsiiniseadmed.

PIC-sid on palju, alustades PIC16F84 ja PIC16C84. Kuid need olid ainsad taskukohased välk-PIC-id. Microchip tutvustas hiljuti välkmälukiipe, mille tüübid on palju atraktiivsemad, näiteks 16F628, 16F877 ja 18F452. 16F877 on umbes kaks korda suurem kui vana 16F84, kuid sellel on kaheksa korda suurem koodimaht, palju rohkem RAM-i, palju rohkem I / O-tihvte, UART-, A / D-muundurit ja palju muud.

PIC-mikrokontroller

PIC16F877 omadused

Pic16f877 funktsioonid hõlmavad järgmist.

• Suure jõudlusega RISC protsessor
• Kuni 8K x 14 sõna FLASH-programmimälust
• 35 juhised (fikseeritud pikkusega kodeerimine - 14-bitine)
• Staatiline RAM-põhine andmemälu 368 × 8
• Kuni 256 x 8 baiti EEPROM-andmemälu
• Katkestusvõime (kuni 14 allikat)
• Kolm adresseerimisrežiimi (otsene, kaudne, suhteline)
• Sisselülitamise lähtestamine (POR)
• Harvardi arhitektuurimälu
• Energiasäästlik SLEEP-režiim
• Lai tööpinge vahemik: 2,0 V kuni 5,5 V
• Kõrge valamu / allika vool: 25mA
• Akupõhine masin

Perifeersed omadused

3 taimerit / loendurit (programmeeritavad eelskalaarid)

• Taimer0, Taimer2 on 8-bitine taimer / loendur 8-bitise eelskalaariga
• Taimer1 on 16-bitine, seda saab une ajal suurendada välise kristalli / kella kaudu

Kaks PWM-moodulit hõivamiseks, võrdlemiseks

• Sisendi hõivamise funktsioon salvestab taimeri1 loenduse pin-üleminekul
• PWM-funktsiooni väljund on ruutlaine, millel on programmeeritav periood ja töötsükkel.

10-bitine 8-kanaliline analoog-digitaalmuundur

9-bitise aadressi tuvastamisega USART

Sünkroonne jadaport põhirežiimiga ja I2C Master / Slave

8-bitine paralleelne alamport

Analoogfunktsioonid

• 10-bitine kuni 8-kanaliline analoog-digitaalmuundur (A / D)
• Varjatud lähtestamine (BOR)
• Analoog-komparaatori moodul (programmeeritav sisendpleksimine seadme sisenditest ja võrdlusväljunditest on väliselt ligipääsetav)

PIC16F877A tihvti kirjeldus

PIC16F877A tihvti kirjeldust käsitletakse allpool.

PIC eelised

• See on RISC disain
• Selle kood on äärmiselt tõhus, võimaldades PIC-il töötada tavaliselt väiksema programmimäluga kui tema suuremad konkurendid
• See on odav, kõrge taktsagedus

PIC16F877A tüüpiline rakendusahel

Allpool olev vooluahel koosneb lambist, mille lülitamist juhitakse PIC-mikrokontrolleri abil. Mikrokontroller on liides välise kristalliga, mis tagab kella sisestamise.

PIC16F877A mikrokontrollerite rakendus

PIC on liidestatud ka nupuga ja vajutades nuppu, saadab mikrokontroller vastavalt transistori alusele kõrge signaali, et transistor sisse lülitada ja seeläbi releega korralikult ühendada, et see sisse lülitada ja võimaldada vahelduvvoolu läbimist lampi ja seega lamp helendab. Toimingu olek kuvatakse PIC-mikrokontrolleriga liidetud LCD-ekraanil.

MSP mikrokontroller

Mikrokontroller nagu MSP430 on 16-bitine mikrokontroller. Mõiste MSP on lühend 'Mixed Signal Processor'. See mikrokontrollerite perekond on võetud Texas Instrumentsilt ja mõeldud nii odavate kui ka väikese võimsusega hajutussüsteemide jaoks. See kontroller sisaldab 16-bitist andmesiini, adresseerimisrežiimid-7 koos vähendatud käskude komplektiga, mis võimaldab kiiremaks toimimiseks kasutada tihedamat, lühemat programmeerimiskoodi.

See mikrokontroller on ühte tüüpi integreeritud vooluring, mida kasutatakse programmide käivitamiseks teiste masinate või seadmete juhtimiseks. See on üht tüüpi mikroseade, mida kasutatakse teiste masinate juhtimiseks. Selle mikrokontrolleri omadused on tavaliselt kättesaadavad muud tüüpi mikrokontrolleriga.

• Täielik SoC nagu ADC, LCD, I / O-pordid, RAM, ROM, UART, valvekoera taimer, põhitaimer jne.
• See kasutab ühte välist kristalli ja FLL (sagedusega lukustatud silmus) ostsillaator tuletab peamiselt kõik sisemised CLK-d
• Ainult iga käsu korral on energiakasutus madal, näiteks 4,2 nW
• Stabiilne generaator kõige sagedamini kasutatavatele konstantidele nagu –1, 0, 1, 2, 4, 8
• Tavaline suur kiirus on 300 ns iga käsu jaoks, näiteks 3,3 MHz CLK
• Adresseerimisrežiimid on 11, kus seitset aadressirežiimi kasutatakse lähteoperandide jaoks ja nelja adresseerimisrežiimi sihtoperandi jaoks.
• RISC arhitektuur 27 tuumkäsuga

Reaalajas on läbilaskevõime täis, stabiilne ja süsteemi nominaalsagedus CLK on pärast 6-kella saavutatav ainult siis, kui MSP430 taastatakse madala energiatarbega režiimist. Põhikristalli puhul pole vaja oodata stabiliseerimise ja võnkumise alustamist.

Põhijuhised kombineeriti spetsiaalsete funktsioonide abil, et muuta programm MSP430 mikrokontrolleris lihtsaks, kasutades muidu C-s asuvat assemblerit, et pakkuda silmapaistvat funktsionaalsust ja paindlikkust. Näiteks suudab mikrokontroller isegi madala käskude arvu abil järgida ligikaudu kogu käskude komplekti.

Hitachi mikrokontroller

Hitachi mikrokontroller kuulub perekonda H8. Sellist nime nagu H8 kasutatakse suures 8-, 16- ja 32-bitises mikrokontrollerite perekonnas. Need mikrokontrollerid töötati välja Renesase tehnoloogia kaudu. See tehnoloogia asutati Hitachi pooljuhtides 1990. aastal.

Motorola mikrokontroller

Motorola mikrokontroller on äärmiselt integreeritud mikrokontroller, mida kasutatakse suure jõudlusega andmetöötlusprotsessis. Selle mikrokontrolleri seade kasutab SIM-i (süsteemiintegratsiooni moodul), TPU-d (ajatöötlusseade) ja QSM-i (järjekorras olev seeriamoodul).

Mikrokontrollerite tüüpide eelised

Mikrokontrolleritüüpide eelised hõlmavad järgmist.

• Usaldusväärne
• Korduvkasutatav
• Energia säästlik
• Kuluefektiivne
• Korduvkasutatav
• Toimimiseks on vaja vähem aega
• Need on paindlikud ja väga väikesed
• Tänu nende suurele integreerimisele saab selle suurust ja süsteemi maksumust vähendada.
• Mikrokontrolleri ühendamine on täiendavate ROM-, RAM- ja I / O-porti abil lihtne.
• Paljusid ülesandeid saab täita, nii et inimese mõju saab vähendada.
• Seda on lihtne kasutada, tõrkeotsing ja süsteemi hooldamine on lihtne.
• See töötab nagu mikroarvuti ilma digitaalsete osadeta

Mikrokontrollerite tüüpide puudused

Mikrokontrolleritüüpide puudused hõlmavad järgmist.

• Programmeerimise keerukus
• Elektrostaatiline tundlikkus
• Liides suure võimsusega seadmetega pole võimalik.
• Selle struktuur on mikroprotsessoritega võrreldes keerukam.
• Üldiselt kasutatakse seda mikroseadmetes
• See täidab lihtsalt puudulikku nr. hukkamiste arvu samaaegselt.
• Seda kasutatakse tavaliselt mikrotehnikaseadmetes
• Sellel on mikroprotsessoriga võrreldes keerukam struktuur
• Mikrokontroller ei saa suurema võimsusega seadet otse ühendada
• See sooritas samaaegselt ainult piiratud arvu hukkamisi

Mikrokontrollerite tüüpide rakendused

Mikrokontrollereid kasutatakse peamiselt manustatud seadmete jaoks, erinevalt mikroprotsessoritest, mida kasutatakse personaalarvutites või muudes seadmetes. Neid kasutatakse peamiselt erinevates seadmetes, nagu siirdatavad meditsiiniseadmed, elektritööriistad, mootorite juhtimissüsteemid autodes, kontorites kasutatavad masinad, kaugjuhtimispuldiga juhitavad seadmed, mänguasjad jne. Mikrokontrolleritüüpide peamised rakendused hõlmavad järgmist.

• Autod
• Käeshoitavad mõõtesüsteemid
• Mobiiltelefonid
• Arvutisüsteemid
• Turvaalarmid
• Seadmed
• Praegune arvesti
• Kaamerad
• Mikroahi
• Mõõtevahendid
• Seadmed protsessi juhtimiseks
• Kasutatakse mõõteseadmetes, voltmeetris, pöörlevate objektide mõõtmisel
• Seadmete juhtimine
• Tööstusseadmed
• Instrumentaarseadmed tööstuses
• Valgustundlikkus
• Turvaseadmed
• Protsessi juhtimisseadmed
• Juhtimisseadmed
• Tulekahju avastamine
• Temperatuuri tajumine
• Mobiiltelefonid
• Automaatsed mobiilid
• Pesumasinad
• Kaamerad
• Turvaalarmid

Seega on see kõik ülevaade mikrokontrollerite tüüpidest . Need mikrokontrollerid on ühe kiibiga mikroarvutid ja nende valmistamiseks kasutatud tehnoloogia on VLSI. Neid nimetatakse ka varjatud kontrolleriteks, mis on saadaval 4-bitises, 8-bitises, 64-bitises ja 128-bitises versioonis. See kiip on loodud manustatud süsteemi erinevate funktsioonide juhtimiseks. Siin on teile küsimus, mis vahe on mikroprotsessoril ja mikrokontrolleril?