Vrste mikrokrmilnikov in njihova uporaba

Mikrokrmilnik je en čip in je označen z μC ali uC. Tehnologija izdelave krmilnika je VLSI. Nadomestno ime mikrokrmilnika je vgrajeni krmilnik. Trenutno na trgu obstajajo različne vrste mikrokrmilnikov, kot so 4-bitni, 8-bitni, 64-bitni in 128-bitni. Je stisnjen mikroračunalnik, ki se uporablja za nadzor vgrajenih sistemskih funkcij v robotih, pisarniških strojih, motornih vozilih, gospodinjskih aparatih in drugih elektronskih napravah. Različne komponente, ki se uporabljajo v mikrokrmilniku, so procesor, zunanje naprave in pomnilnik. V bistvu se uporabljajo v različnih elektronskih napravah, za katere je potreben določen nadzor s strani upravljavca naprave. Ta članek obravnava pregled vrst mikrokrmilnikov in njihovo delovanje.

Kaj je mikrokrmilnik?

Mikrokrmilnik je majhen, poceni in samostojen računalnik na čipu, ki ga lahko uporabljamo kot vdelani sistem. Nekaj ​​mikrokrmilnikov lahko uporablja štiribitne izraze in deluje na frekvencah taktnih frekvenc, ki običajno vključujejo:

• 8 ali 16-bitni mikroprocesor.
• Nekaj ​​mere RAM-a.
• Programabilni ROM in flash pomnilnik.
• Vzporedni in serijski V / I.
• Časovniki in generatorji signalov.
• Pretvorba analogno v digitalno in digitalno v analogno

Mikrokrmilniki običajno potrebujejo nizko porabo energije, saj številne naprave, ki jih nadzorujejo, delujejo na baterije. Mikrokrmilniki se uporabljajo v številni potrošniški elektroniki, avtomobilskih motorjih, računalniški periferni opremi in preskusni ali merilni opremi. In ti so zelo primerni za dolgotrajno uporabo baterij. Prevladujoči del mikrokrmilnikov, ki se danes uporabljajo, se vsadi v druge aparate.

Mikrokrmilniki delujejo

Čip mikrokrmilnika je hitra naprava, vendar je v primerjavi z računalnikom počasen. Tako se bodo vsa navodila v mikrokrmilniku izvajala hitro. Ko je napajanje VKLOPLJENO, se kremenov oscilator aktivira prek krmilnega logičnega registra. Nekaj ​​sekund, ko se zgodnja priprava razvija, se bodo napolnili parazitski kondenzatorji.

Ko nivo napetosti doseže najvišjo vrednost, se frekvenca oscilatorja spremeni v stabilen postopek zapisovanja bitov v posebne registre funkcij. Vse se zgodi na podlagi CLK oscilatorja in celotna elektronika bo začela delovati. Vse to traja izredno malo nanosekund.

Glavna naloga mikrokrmilnika je, da ga lahko štejemo za samostojne sisteme, ki uporabljajo pomnilnik procesorja. Njegove zunanje naprave lahko uporabljate kot mikrokrmilnik 8051. Ko so mikrokontrolerji, ki so trenutno v večini, vgrajeni v druge vrste strojev, kot so telefonske naprave, avtomobili in zunanja oprema računalniških sistemov.

Osnove tipov mikrokrmilnikov

Vsak električni aparat, ki se uporablja za shranjevanje, merjenje in prikazovanje informacij, sicer meri, v njem je čip. Osnovna struktura mikrokrmilnika vključuje različne komponente.

CPU

Mikrokrmilnik se imenuje CPU naprava, ki se uporablja za prenos in dekodiranje podatkov in na koncu učinkovito opravi dodeljeno nalogo. Z uporabo centralne procesne enote so vse komponente mikrokrmilnika povezane z določenim sistemom. Navodila, pridobljena iz programabilnega pomnilnika, se lahko dešifrirajo prek CPU-ja.

Spomin

V mikrokrmilniku pomnilniški čip deluje kot mikroprocesor, ker shranjuje vse podatke in programe. Mikrokrmilniki so zasnovani z nekaj RAM-a / ROM-a / bliskovnega pomnilnika za shranjevanje izvorne kode programa.

Vhodno / izhodna vrata

V bistvu se ta vrata uporabljajo za vmesnike, sicer vozijo različne naprave, kot so LED, LCD, tiskalniki itd.

Zaporedna vrata

Zaporedna vrata se uporabljajo za zagotavljanje serijskih vmesnikov med mikrokrmilnikom in številnimi drugimi zunanjimi napravami, kot so vzporedna vrata.

Časovniki

Mikrokrmilnik vključuje merilnike časa, sicer števce. Ti se uporabljajo za upravljanje vseh operacij merjenja časa in štetja v mikrokrmilniku. Glavna funkcija števca je štetje zunanjih impulzov, medtem ko so operacije, ki se izvajajo prek časovnikov, ure ure, generiranje impulzov, modulacije, merjenje frekvence, nihanje itd.

ADC (analogno-digitalni pretvornik)

ADC je kratica analogno-digitalnega pretvornika. Glavna naloga ADC je spreminjanje signalov iz analognih v digitalne. Za ADC so zahtevani vhodni signali analogni in proizvodnja digitalnega signala se uporablja v različnih digitalnih aplikacijah, kot so merilne naprave

DAC (digitalno-analogni pretvornik)

Kratica DAC je digitalno-analogni pretvornik, ki se uporablja za izvajanje povratnih funkcij na ADC. Na splošno se ta naprava uporablja za upravljanje analognih naprav, kot so enosmerni motorji itd.

Tolmačenje nadzora

Ta krmilnik je uporabljen za zapoznelo krmiljenje delujočega programa, interpretacija pa je bodisi notranja bodisi zunanja.

Poseben funkcijski blok

Nekateri posebni mikrokrmilniki, zasnovani za posebne naprave, kot so roboti, vesoljski sistemi, vključujejo poseben funkcijski blok. Ta blok ima dodatna vrata za izvajanje nekaterih določenih operacij.

Kako so razvrščeni tipi mikrokrmilnikov?

Mikrokrmilniki so značilni glede na širino vodila, nabor navodil in strukturo pomnilnika. Za isto družino so lahko različne oblike z različnimi viri. Ta članek bo opisal nekatere osnovne tipe mikrokrmilnikov, za katere novejši uporabniki morda ne vedo.

Vrste mikrokrmilnika so prikazane na sliki, za njih so značilni njihovi biti, pomnilniška arhitektura, pomnilnik / naprave in nabor navodil. Pogovorimo se na kratko o tem.

Vrste mikrokrmilnikov

Vrste mikrokrmilnikov glede na število bitov

Biti v mikrokrmilniku so 8-bitni, 16-bitni in 32-bitni mikrokrmilnik.

V 8-bitni mikrokrmilnik, točka, ko je notranje vodilo 8-bitno, potem ALU izvaja aritmetične in logične operacije. Primeri 8-bitnih mikrokrmilnikov so družine Intel 8031/8051, PIC1x in Motorola MC68HC11.

The 16-bitni mikrokrmilnik ima večjo natančnost in zmogljivost v primerjavi z 8-bitnim. Na primer, 8-bitni mikrokrmilniki lahko uporabljajo samo 8 bitov, kar ima za posledico končni razpon 0 × 00 - 0xFF (0-255) za vsak cikel. V nasprotju s tem imajo 16-bitni mikrokrmilniki s svojo bitno podatkovno širino obseg 0 × 0000 - 0xFFFF (0-65535) za vsak cikel.

Najekstremnejša vrednost daljšega časovnika se lahko izkaže za koristno v določenih aplikacijah in vezjih. Samodejno lahko deluje na dveh 16-bitnih številkah. Nekateri primeri 16-bitnih mikrokrmilnikov so 16-bitni MCU-ji, razširjene družine 8051XA, PIC2x, Intel 8096 in Motorola MC68HC12.

The 32-bitni mikrokrmilnik uporablja 32-bitna navodila za izvajanje aritmetičnih in logičnih operacij. Uporabljajo se v samodejno krmiljenih napravah, vključno z vsadljivimi medicinskimi napravami, nadzornimi sistemi motorja, pisarniškimi stroji, napravami in drugimi vrstami vgrajenih sistemov. Nekaj ​​primerov je družina Intel / Atmel 251, PIC3x.

Vrste mikrokrmilnikov glede na pomnilniške naprave

Pomnilniške naprave so razdeljene na dve vrsti

• Vgrajeni pomnilniški mikrokrmilnik
• Zunanji pomnilnik mikrokrmilnik

Mikrokrmilnik z vgrajenim pomnilnikom : Če ima vgrajeni sistem mikrokrmilnik, ki ima na voljo vse funkcionalne bloke na čipu, se imenuje vgrajeni mikrokrmilnik. Na primer, 8051 s programskim in podatkovnim pomnilnikom, vhodno / izhodnimi vrati, serijsko komunikacijo, števci in časovniki ter prekinitvami na čipu je vgrajen mikrokrmilnik.

Mikrokrmilnik zunanjega pomnilnika : Ko ima vgrajeni sistem mikrokrmilniško enoto, ki nima vseh funkcionalnih blokov, ki so na voljo na čipu, se imenuje zunanji pomnilniški mikrokrmilnik. Na primer, 8031 ​​nima programskega pomnilnika na čipu, je zunanji pomnilniški mikrokrmilnik.

Vrste mikrokrmilnikov v skladu z navodili

CISC : CISC je kompleten računalnik z navodili. Programerju omogoča uporabo enega navodila namesto številnih preprostejših navodil.

TVEGANJE : RISC je kratica za Reduced Instruction Set Computer (Računalnik z zmanjšanimi navodili), ta vrsta navodil zmanjšuje zasnovo mikroprocesorja za industrijske standarde. Vsakemu navodilu omogoča delovanje na katerem koli registru ali uporabo katerega koli načina naslavljanja in hkratni dostop do programa in podatkov.

Primer za CISC in RISC

Iz zgornjega primera sistemi RISC skrajšajo čas izvajanja z zmanjšanjem urnih ciklov na ukaz, sistemi CISC pa skrajšajo čas izvajanja z zmanjšanjem števila ukazov na program. RISC omogoča boljšo izvedbo kot CISC.

Vrste mikrokrmilnikov glede na arhitekturo pomnilnika

Pomnilniška arhitektura mikrokrmilnika sta dve vrsti, in sicer:

• Harvardski mikrokrmilnik pomnilniške arhitekture
• Mikrokrmilnik za pomnilniško arhitekturo Princeton

Mikrokrmilnik Harvard Memory Architecture : Točka, ko ima mikrokrmilna enota različen pomnilniški naslovni prostor za programski in podatkovni pomnilnik, ima mikrokontroler v procesorju arhitekturo pomnilnika Harvard.

Mikrokrmilnik Princeton Memory Architecture : Ko ima mikrokrmilnik skupni pomnilniški naslov za programski in podatkovni pomnilnik, ima mikrokontroler v procesorju arhitekturo Princeton.

Vrste mikrokrmilnikov

Obstajajo različne vrste mikrokrmilnikov, kot so 8051, PIC, AVR, ARM,

Mikrokrmilnik 8051

Je 40-pinski mikrokrmilnik z Vcc 5V, priključenim na zatič 40 in Vss na zatiču 20, ki je 0V. Obstajajo vhodna in izhodna vrata od P1.0 do P1.7, ki imajo funkcijo odprtega odtoka. Port3 ima dodatne funkcije. Pin36 ima stanje odprtega odtoka, pin17 pa je notranje potegnil tranzistor znotraj mikrokrmilnika.

Ko uporabimo logiko 1 na port1, dobimo logiko 1 na port21 in obratno. Programiranje mikrokrmilnika je zapleteno. V bistvu napišemo program v jeziku C, ki se nato pretvori v strojni jezik, ki ga razume mikrokrmilnik.

Zatič RESET je priključen na pin9, povezan s kondenzatorjem. Ko je stikalo vklopljeno, se kondenzator začne polniti in RST je visok. Če na zatič ponastavite visoko, ponastavite mikrokrmilnik. Če na ta pin uporabimo logično ničlo, program začne izvajati od začetka.

Arhitektura spomina iz leta 8051

Spomin na 8051 je razdeljen na dva dela. Gre za programski pomnilnik in podatkovni pomnilnik. Program Memory shrani program, ki se izvaja, medtem ko Data Memory začasno shrani podatke in rezultate. 8051 je bil v uporabi v številnih napravah, predvsem zato, ker ga je enostavno vgraditi v napravo. Mikrokrmilniki se v glavnem uporabljajo v upravljanju z energijo, zaslonu na dotik, avtomobilih in medicinskih napravah.

Programski pomnilnik 8051

In

Podatkovni pomnilnik 8051

Pin opis mikrokrmilnika 8051

Pin-40: Vcc je glavni vir napajanja + 5V DC.

Zatič 20: Vss - predstavlja ozemljitveno (0 V) povezavo.

Zatiči 32-39: Znano kot vrata 0 (P0.0 do P0.7), ki služijo kot vhodno / izhodna vrata.

Pin-31: Omogočanje zaklepanja naslovov (ALE) se uporablja za demultipleksiranje signala naslovov in podatkov vrat 0.

Pin-30: (EA) Vhod za zunanji dostop se uporablja za omogočanje ali onemogočanje povezave z zunanjim pomnilnikom. Če ni potrebe po zunanjem pomnilniku, je ta pin vedno visok.

Pin-29: Omogočanje shranjevanja programov (PSEN) se uporablja za branje signalov iz zunanjega programskega pomnilnika.

Zatiči - 21-28: Znano kot vrata 2 (P 2.0 do P 2.7) - poleg tega, da služijo kot V / I vrata, se s tem kvazi dvosmernim vratom multipleksirajo signali naslovnega vodila višjega reda.

Zatiči 18 in 19: Uporablja se za povezovanje zunanjega kristala s sistemsko uro.

Zatiči 10 - 17: Ta vrata služijo tudi nekaterim drugim funkcijam, kot so prekinitve, vnos časovnika, nadzorni signali za branje in pisanje povezave z zunanjim pomnilnikom. To je kvazi dvosmerna vrata z notranjim potegom.

Zatič 9: To je RESET pin, ki se uporablja za nastavitev 8051 mikrokrmilnikov na začetne vrednosti, medtem ko mikrokrmilnik deluje ali na začetnem zagonu aplikacije. Zatič RESET mora biti nastavljen visoko za 2 cikla stroja.

Zatiči 1 - 8: Ta vrata ne opravljajo drugih funkcij. Vrata 1 so kvazi dvosmerna V / I vrata.

Mikrokrmilnik Renesas

Renesas je najnovejša družina avtomobilskih mikrokrmilnikov, ki ponuja visoko zmogljive funkcije z izjemno nizko porabo energije v širokem in vsestranskem obsegu izdelkov. Ta mikrokrmilnik ponuja bogato funkcionalno varnost in vgrajene varnostne značilnosti, potrebne za nove in napredne avtomobilske aplikacije. Jedrna struktura CPU mikrokrmilnika podpira visoko zanesljivost in zahteve glede visoke zmogljivosti.

Celotna oblika mikrokrmilnika RENESAS je »Renaissance Semiconductor for Advanced Solutions«. Ti mikrokrmilniki ponujajo najboljše zmogljivosti tako mikroprocesorjem kot mikrokrmilnikom, da imajo dobre zmogljivosti, poleg tega pa izkoriščajo zelo malo energije in trdno embalažo.

Ta mikrokrmilnik ima ogromno pomnilniške zmogljivosti, pa tudi pinout, zato se ti uporabljajo v različnih aplikacijah za nadzor avtomobilov. Najbolj priljubljene družine mikrokrmilnikov so RX in RL78 zaradi njihove visoke zmogljivosti. Glavne značilnosti RENESAS RL78 in mikrokrmilnikov, ki temeljijo na družini RX, vključujejo naslednje.

• Arhitektura, uporabljena v tem mikrokrmilniku, je arhitektura CISC Harvard, ki daje visoko zmogljivost.
• Družina RL78 je na voljo v 8-bitnih in 16-bitnih mikrokrmilnikih, medtem ko je družina RX 32-bitni mikrokrmilnik.
• Družinski mikrokrmilnik RL78 je mikrokrmilnik z majhno močjo, družina RX pa zagotavlja visoko učinkovitost in zmogljivost.
• Mikrokrmilnik RL78 Family je na voljo od 20 do 128 pinov, medtem ko je družino RX mogoče dobiti v 48-pin mikrokrmilniku do 176-pin paketu.
• Za mikrokrmilnik RL78 je pomnilnik flash od 16KB do 512KB, medtem ko je za družino RX 2MB.
• RAM mikrokrmilnika družine RX se giblje med 2KB in 128KB.
• Mikrokrmilnik Renesas ponuja majhno porabo energije, visoko zmogljivost, skromne pakete in največji razpon velikosti pomnilnika, skupaj z zunanjo opremo, bogato z značilnostmi.

Mikrokrmilniki Renesas

• Renesas ponuja najbolj vsestranske družine mikrokrmilnikov na svetu, na primer naša družina RX ponuja številne vrste naprav z različicami pomnilnika od 32K bliskavice / 4K RAM do neverjetnih 8M bliskavice / 512K RAM.
• Družina 32-bitnih mikrokrmilnikov RX je funkcijski MCU za splošno uporabo, ki pokriva široko paleto vgrajenih nadzornih aplikacij s hitrim povezovanjem, digitalno obdelavo signalov in krmiljenjem pretvornika.
• Družina mikrokrmilnikov RX uporablja 32-bitno izboljšano arhitekturo Harvard CISC, da doseže zelo visoko zmogljivost.

Opis pin

Razporeditev pinov mikrokrmilnika Renesas je prikazana na sliki:

Renesasov mikrokrmilnik Pin diagram

Je 20-pinski mikrokrmilnik. Zatič 9 je Vss, ozemljitveni in Vdd, napajalni zatič. Ima tri različne vrste prekinitev, ki so običajne, hitre in hitre prekinitve.

Običajne prekinitve shranijo pomembne registre v sklad z uporabo potisnih in pop navodil. Hitre prekinitve se samodejno shranijo v števce programov in statusno besedo procesorja v posebne varnostne registre, zato je odzivni čas hitrejši. In hitrostne prekinitve dodelijo do štiri splošne registre za namensko uporabo prekinjevalca, da še povečajo hitrost.

Struktura notranjega vodila daje 5 notranjih vodilov, ki zagotavljajo, da se obdelava podatkov ne upočasni. Navodila se pridobijo po širokem 64-bitnem vodilu, tako da zaradi navodil s spremenljivo dolžino, ki se uporabljajo v arhitekturah CISC.

Značilnosti in prednosti mikrokrmilnikov RX

• Nizka poraba energije je dosežena z večjedrno tehnologijo
• Podpora za delovanje 5V za industrijske in gospodinjske aparate
• Razširljivost od 48 do 145 zatičev in od 32KB do 1MB bliskovnega pomnilnika z vključenim 8KB podatkovnega pomnilnika
• Integrirana varnostna funkcija
• Integriran bogat funkcijski nabor 7 UART, I2C, 8 SPI, primerjalnikov, 12-bitnega ADC-ja, 10-bitnega DAC-a in 24-bitnega ADC-ja (RX21A), ki bo z integracijo večine funkcij zmanjšal sistemske stroške

Uporaba mikrokrmilnika Renesas

• Industrijska avtomatizacija
• Komunikacijske aplikacije
• Aplikacije za nadzor motorja
• Preskus in merjenje
• Medicinske aplikacije

Mikrokrmilniki AVR

Mikrokrmilnik AVR sta razvila Alf-Egil Bogen in Vegard Wollan iz podjetja Atmel Corporation. Mikrokrmilniki AVR so spremenjena arhitektura Harvard RISC z ločenimi pomnilniki za podatke in programe, hitrost AVR pa je visoka v primerjavi z 8051 in PIC. AVR pomeni TO lf-Egil Bogen in V egard Wollan's R Procesor ISC.

Mikrokrmilnik Atmel AVR

Razlika med krmilniki 8051 in AVR

• 8051s so 8-bitni krmilniki, ki temeljijo na arhitekturi CISC, AVR so 8-bitni krmilniki, ki temeljijo na arhitekturi RISC
• 8051 porabi več energije kot mikrokrmilnik AVR
• V 8051 lahko programiramo enostavno kot AVR mikrokrmilnik
• Hitrost AVR je večja od mikrokrmilnika 8051

Razvrstitev krmilnikov AVR

Mikrokrmilniki AVR so razdeljeni v tri vrste:

• TinyAVR - Manj pomnilnika, majhna velikost, primerna samo za preprostejše aplikacije
• MegaAVR - To so najbolj priljubljeni, ki imajo veliko pomnilnika (do 256 KB), večje število vgrajenih zunanjih naprav in so primerni za zmerne do zapletene aplikacije
• XmegaAVR - komercialno se uporablja za zapletene aplikacije, ki zahtevajo velik programski pomnilnik in veliko hitrost

Značilnosti mikrokrmilnika AVR

• 16 KB vgrajene bliskavice v sistemu
• 512B vgrajenega sistemskega EEPROM-a
• 16-bitni časovnik z dodatnimi funkcijami
• Več notranjih oscilatorjev
• Notranji, samoprogramirani bliskovni pomnilnik z navodili do 256K
• Programirano v sistemu z uporabo ISP, JTAG ali visokonapetostnih metod
• Neobvezen odsek zagonske kode z neodvisnimi zatiči za zaščito
• Sinhrona / asinhrona serijska zunanja oprema (UART / USART)
• Serijsko periferno vmesniško vodilo (SPI)
• Univerzalni serijski vmesnik (USI) za dvo / trižični sinhroni prenos podatkov
• Watchdog timer (WDT)
• Več načinov mirovanja, ki varčujejo z energijo
• 10-bitni A / D pretvorniki z multipleksom do 16 kanalov
• Podpora za krmilnik CAN in USB
• Nizkonapetostne naprave, ki delujejo do 1,8 v

Obstaja veliko mikrokrmilnikov družine AVR, kot so ATmega8, ATmega16 itd. V tem članku razpravljamo o mikrokrmilniku ATmega328. ATmega328 in ATmega8 sta združljivi IC, vendar sta funkcionalno različni. ATmega328 ima flash pomnilnik 32 kB, ATmega8 pa 8 kB. Druge razlike so dodatni SRAM in EEPROM, dodajanje prekinitev zamenjave zatičev in časovniki. Nekatere značilnosti ATmega328 so:

Značilnosti ATmega328

• 28-pinski mikrokrmilnik AVR
• Flash programski pomnilnik 32kbytes
• Podatkovni pomnilnik EEPROM je 1 kbajtov
• Podatkovni pomnilnik SRAM 2kbytes
• I / O zatiči so 23
• Dva 8-bitna časovnika
• A / D pretvornik
• Šestkanalni PWM
• Vgrajen USART
• Zunanji oscilator: do 20 MHz

Pin opis ATmega328

Na voljo je v 28-pin DIP, prikazan na spodnji sliki:

Diagram AVR mikrokrmilnikov

Vcc: Digitalna napajalna napetost.

GND: Tla.

Pristanišče B: Vrata B so 8-bitna dvosmerna V / I vrata. Zatiči vhoda B so trikrako navedeni, ko postane pogoj ponastavitve aktiven ali tak, tudi če ura ne deluje.

Pristanišče C: Vrata C so 7-bitna dvosmerna V / I vrata z notranjimi vlečnimi upori.

PC6 / RESET

Pristanišče D: Je 8-bitna dvosmerna V / I vrata z notranjimi vlečnimi upori. Izhodni odbojniki priključka D so sestavljeni iz simetričnih pogonskih lastnosti.

AVcc: AVcc je zatič napajalne napetosti za ADC.

AREF: AREF je analogni referenčni zatič za ADC.

Aplikacije AVR mikrokrmilnika

Obstaja veliko aplikacij mikrokrmilnikov AVR, ki jih uporabljajo v avtomatizaciji stanovanj, zaslonu na dotik, avtomobilih, medicinskih napravah in obrambi.

Mikrokrmilnik PIC

PIC je krmilnik perifernih vmesnikov, ki ga je razvila mikroelektronika splošnega instrumenta leta 1993. Nadzira ga programska oprema. Lahko bi jih programirali za dokončanje številnih nalog in nadzor nad proizvodno linijo in še veliko več. Mikrokrmilniki PIC se znajdejo v novih aplikacijah, kot so pametni telefoni, avdio dodatki, periferne naprave za video igre in napredne medicinske naprave.

Obstaja veliko PIC-jev, ki so se začeli s PIC16F84 in PIC16C84. Toda to so bili edini cenovno ugodni PIC-ji. Microchip je pred kratkim predstavil bliskovne čipe z veliko bolj privlačnimi vrstami, kot so 16F628, 16F877 in 18F452. 16F877 je približno dvakrat cenejši od starega 16F84, vendar ima osemkrat večjo velikost kode, veliko več RAM-a, veliko več I / O nožic, UART, A / D pretvornik in veliko več.

Mikrokrmilnik PIC

Značilnosti PIC16F877

Značilnosti pic16f877 vključujejo naslednje.

• Visoko zmogljiv RISC CPU
• Do 8K x 14 besed programskega pomnilnika FLASH
• 35 navodil (kodiranje s fiksno dolžino - 14-bit)
• 368 × 8 statičnih podatkovnih pomnilnikov na osnovi RAM-a
• Do 256 x 8 bajtov podatkovnega pomnilnika EEPROM
• Prekinitvena zmogljivost (do 14 virov)
• Trije načini naslavljanja (neposredni, posredni, relativni)
• Ponastavitev ob vklopu (POR)
• Harvardski arhitekturni spomin
• Način SLEEP za varčevanje z energijo
• Širok razpon delovne napetosti: 2,0 V do 5,5 V.
• Visok tok umivalnika / vira: 25mA
• Stroj na osnovi akumulatorja

Periferne funkcije

3 časovniki / števci (programabilni predkalarji)

• Timer0, Timer2 je 8-bitni časovnik / števec z 8-bitnim predkalarjem
• Časovnik1 je 16-bitni, med spanjem ga je mogoče povečati prek zunanjega kristala / ure

Dva modula za zajemanje, primerjavo, PWM

• Funkcija zajema vnosa beleži števec Timer1 na prehodu zatiča
• Izhod funkcije PWM je kvadratni val z programabilnim obdobjem in delovnim ciklom.

10-bitni 8-kanalni analogno-digitalni pretvornik

USART z 9-bitnim zaznavanjem naslova

Sinhronska serijska vrata z glavnim načinom in glavnim / podrejenim I2C

8-bitna vzporedna podrejena vrata

Analogne funkcije

• 10-bitni, do 8-kanalni analogno-digitalni pretvornik (A / D)
• Ponastavitev (BOR)
• Analogni primerjalni modul (Programabilno vhodno multipleksiranje z vhodov naprave in primerjalnih izhodov je dostopno od zunaj)

Pin opis PIC16F877A

Pin opis PIC16F877A je opisan spodaj.

Prednosti PIC

• Gre za zasnovo RISC
• Njegova koda je izjemno učinkovita in omogoča, da PIC deluje z običajno manj programskega pomnilnika kot večji konkurenti
• To je poceni, visoka hitrost

Tipično aplikacijsko vezje PIC16F877A

Spodnje vezje je sestavljeno iz svetilke, katere preklapljanje nadzira mikrokrmilnik PIC. Mikrokrmilnik je povezan z zunanjim kristalom, ki zagotavlja vhod ure.

Uporaba mikrokrmilnikov PIC16F877A

PIC je povezan tudi s tipko in ob pritisku na gumb mikrokrmilnik ustrezno pošlje visok signal na dno tranzistorja, da vklopi tranzistor in s tem omogoči pravilno povezavo z relejem, da ga vklopi. in dovolite prehod izmeničnega toka do žarnice in tako žarnica sveti. Stanje operacije je prikazano na LCD-prikazovalniku, ki je povezan z mikrokrmilnikom PIC.

Mikrokrmilnik MSP

Mikrokrmilnik, kot je MSP430, je 16-bitni mikrokrmilnik. Izraz MSP je okrajšava 'Mixed Signal Processor'. Ta družina mikrokrmilnikov je vzeta pri Texas Instruments in je zasnovana za poceni in sisteme za odvajanje moči z majhno močjo. Ta krmilnik vključuje 16-bitno podatkovno vodilo, naslavljanje načinov-7 z zmanjšanim nizom navodil, ki omogoča gostejšo, krajšo programsko kodo, ki se uporablja za hitro delovanje.

Ta mikrokrmilnik je ena vrsta integriranega vezja, ki se uporablja za izvajanje programov za nadzor drugih strojev ali naprav. To je ena vrsta mikro naprave, ki se uporablja za nadzor drugih strojev. Značilnosti tega mikrokrmilnika so običajno na voljo z drugimi vrstami mikrokrmilnika.

• Izpolnite SoC, kot so ADC, LCD, vhodno / izhodna vrata, RAM, ROM, UART, časovni pas, osnovni časovnik itd.
• Uporablja en zunanji kristal in oscilator FLL (frekvenčno zaklenjena zanka) v glavnem izpelje vse notranje CLK-je
• Izkoriščenost energije je nizka, približno 4,2 nW, samo za vsako navodilo
• Stabilen generator za najpogosteje uporabljene konstante, kot so –1, 0, 1, 2, 4, 8
• Tipična visoka hitrost je 300 ns za vsako navodilo, na primer 3,3 MHz CLK
• Način naslavljanja je 11, pri čemer se sedem načinov naslavljanja uporablja za izvorne operande, štirje načini naslavljanja pa za ciljni operand.
• RISC arhitektura z 27 jedrnimi navodili

Realnočasovna zmogljivost je polna, stabilna in nominalna sistemska frekvenca CLK je na voljo po 6 urah šele, ko se MSP430 obnovi iz načina nizke porabe. Za glavni kristal ni čakanja, da se začne stabilizirati in nihati.

Osnovna navodila so bila kombinirana s posebnimi funkcijami, da je bil program enostaven v mikrokrmilniku MSP430 z uporabo sestavljavca, sicer v C, da bi zagotovili izjemno funkcionalnost in prilagodljivost. Na primer, tudi z nizkim številom ukazov lahko mikrokrmilnik sledi približno celotnemu naboru ukazov.

Mikrokrmilnik Hitachi

Mikrokrmilnik Hitachi spada v družino H8. Ime, kot je H8, se uporablja v veliki 8-bitni, 16-bitni in 32-bitni družini mikrokrmilnikov. Ti mikrokrmilniki so bili razviti s tehnologijo Renesas. Ta tehnologija je bila ustanovljena leta 1990 v polprevodnikih Hitachi.

Mikrokrmilnik Motorola

Mikrokrmilnik Motorola je izjemno vgrajen mikrokrmilnik, ki se uporablja za obdelavo podatkov z visoko zmogljivostjo. Enota tega mikrokrmilnika uporablja SIM (modul za sistemsko integracijo), TPU (enota za obdelavo časa) in QSM (serijski modul v čakalni vrsti).

Prednosti tipov mikrokrmilnikov

Prednosti vrst mikrokrmilnikov vključujejo naslednje.

• Zanesljivo
• Za večkratno uporabo
• Energijsko učinkovit
• Stroškovno učinkovito
• Za večkratno uporabo
• Zahteva manj časa za delovanje
• Ti so prilagodljivi in ​​zelo majhni
• Zaradi njihove visoke integracije je mogoče zmanjšati njegovo velikost in stroške.
• Povezava mikrokrmilnika je enostavna z dodatnimi vrati ROM, RAM in V / I.
• Opraviti je mogoče veliko nalog, zato je mogoče zmanjšati človeški učinek.
• Uporaba je enostavna, odpravljanje težav in vzdrževanje sistema je preprosto.
• Deluje kot mikroračunalnik brez digitalnih delov

Pomanjkljivosti tipov mikrokrmilnikov

Pomanjkljivosti tipov mikrokrmilnikov vključujejo naslednje.

• Kompleksnost programiranja
• Elektrostatična občutljivost
• Povezava z napravami z visoko močjo ni mogoča.
• Njegova struktura je v primerjavi z mikroprocesorji bolj zapletena.
• Na splošno se uporablja v mikro napravah
• Preprosto izvaja nepopolne št. usmrtitev hkrati.
• Običajno se uporablja v mikro opremi
• Ima bolj zapleteno strukturo v primerjavi z mikroprocesorjem
• Mikrokrmilnik ne more neposredno povezati naprave z večjo močjo
• Hkrati je izvedel le omejeno število usmrtitev

Uporaba vrst mikrokrmilnikov

Mikrokrmilniki se v glavnem uporabljajo za vdelane naprave, v nasprotju z mikroprocesorji, ki se uporabljajo v osebnih računalnikih, sicer drugih napravah. Uporabljajo se predvsem v različnih napravah, kot so vsadljivi medicinski pripomočki, električna orodja, sistemi za nadzor motorja v avtomobilih, stroji, ki se uporabljajo v pisarnah, naprave, ki se upravljajo z daljinskim upravljalnikom, igrače itd.

• Avtomobili
• Ročni merilni sistemi
• Mobilni telefoni
• Računalniški sistemi
• Varnostni alarmi
• Naprave
• Trenutni števec
• Kamere
• Mikro pečica
• Merilni instrumenti
• Naprave za nadzor procesov
• Uporablja se v merilnih in merilnih napravah, voltmetru, merjenju vrtljivih predmetov
• Nadzorne naprave
• Naprave za industrijsko merjenje
• Instrumentacijske naprave v industriji
• Zaznavanje svetlobe
• Varnostne naprave
• Naprave za nadzor procesov
• Nadzorne naprave
• Odkrivanje požara
• Zaznavanje temperature
• Mobilni telefoni
• Samodejni mobilni telefoni
• Pralni stroji
• Kamere
• Varnostni alarmi

Tu gre torej za to pregled vrst mikrokrmilnikov . Ti mikrokrmilniki so mikročip z enim čipom, tehnologija izdelave pa je VLSI. Ti so znani tudi kot vgrajeni krmilniki, ki so na voljo v 4-bitnih, 8-bitnih, 64-bitnih in 128-bitnih različicah. Ta čip je zasnovan za nadzor različnih vgrajenih sistemskih funkcij. Tukaj je vprašanje za vas, kakšna je razlika med mikroprocesorjem in mikrokrmilnikom?