Mikrovaldiklių tipai ir jų taikymas

Mikrovaldiklis yra vienas lustas ir jis žymimas μC arba uC. Jo valdikliui naudojama gamybos technologija yra VLSI. Alternatyvus mikrovaldiklio pavadinimas yra įterptasis valdiklis. Šiuo metu rinkoje yra įvairių tipų mikrovaldiklių, tokių kaip 4 bitų, 8 bitų, 64 bitų ir 128 bitų. Tai suspaustas mikrokompiuteris, naudojamas valdyti robotų, biuro mašinų, motorinių transporto priemonių, buitinių prietaisų ir kitų elektroninių prietaisų įterptosios sistemos funkcijoms. Skirtingi mikrovaldiklyje naudojami komponentai yra procesorius, išoriniai įrenginiai ir atmintis. Jie iš esmės naudojami skirtinguose elektroniniuose prietaisuose, kuriems reikalinga tam tikra kontrolė, kurią turi suteikti prietaiso operatorius. Šiame straipsnyje aptariama mikrovaldiklių tipų apžvalga ir jų veikimas.

Kas yra mikrovaldiklis?

Mikrovaldiklis yra mažas, nebrangus ir savarankiškas kompiuteris ant lusto, kurį galima naudoti kaip įterptąją sistemą. Keletas mikrovaldiklių gali naudoti keturių bitų išraiškas ir dirbti laikrodžio dažnio dažniais, kurie paprastai apima:

• 8 arba 16 bitų mikroprocesorius.
• Šiek tiek atminties.
• Programuojamas ROM ir „flash“ atmintis.
• Lygiagretus ir nuoseklus įvestis / išvestis.
• Laikmačiai ir signalo generatoriai.
• Analoginis į skaitmeninį ir skaitmeninis į analoginį konversiją

Mikrokontroleriams paprastai reikia kelti mažai energijos, nes daugelis jų valdomų prietaisų veikia su baterijomis. Mikrovaldikliai naudojami daugybėje buitinės elektronikos, automobilių variklių, kompiuterių periferinių įrenginių ir bandymų ar matavimo įrangos. Tai puikiai tinka ilgalaikėms baterijų programoms. Šiuo metu dominuojanti mikrovaldiklių dalis implantuojama į kitus aparatus.

Veikiantys mikrovaldikliai

Mikrovaldiklio lustas yra greitaeigis įrenginys, tačiau, palyginti su kompiuteriu, jis yra lėtas. Taigi kiekviena instrukcija bus vykdoma mikrovaldiklyje greitai. Įjungus maitinimą, kvarcinis osciliatorius bus įjungtas per valdymo logikos registrą. Keletą sekundžių, kai vyksta ankstyvas pasirengimas, parazitų kondensatoriai bus įkrauti.

Kai įtampos lygis pasiekia didžiausią vertę, osciliatoriaus dažnis virsta stabiliu bitų rašymo procesu per specialius funkcijų registrus. Viskas vyksta pagal osciliatoriaus CLK ir pradės veikti visa elektronika. Visa tai trunka itin mažai nanosekundžių.

Pagrindinė mikrovaldiklio funkcija yra tai, kad jį galima laikyti kaip savarankiškas sistemas, naudojančias procesoriaus atmintį. Jo periferiniai įrenginiai gali būti naudojami kaip 8051 mikrovaldiklis. Kai dauguma šiuo metu naudojamų mikrovaldiklių yra įmontuoti į kitas mašinas, pavyzdžiui, telefonų prietaisus, automobilius ir kompiuterių sistemų periferinius įrenginius.

Mikrovaldiklių tipų pagrindai

Bet kokį elektros prietaisą, naudojamą informacijai laikyti, matuoti ir rodyti, kitaip matuoja joje esanti mikroschema. Pagrindinė mikrovaldiklio struktūra apima skirtingus komponentus.

Procesorius

Mikrovaldiklis vadinamas CPU įrenginiu, naudojamas duomenims perkelti ir iššifruoti ir galiausiai efektyviai užbaigia paskirtą užduotį. Naudojant centrinį procesorių, visi mikrovaldiklio komponentai yra prijungti prie tam tikros sistemos. Instrukcijas, gautas per programuojamą atmintį, galima iššifruoti per centrinį procesorių.

Atmintis

Mikrovaldiklyje atminties lustas veikia kaip mikroprocesorius, nes jame saugomi visi duomenys, taip pat programos. Mikrovaldikliai yra sukurti su tam tikra RAM / ROM / „flash“ atmintimi, kad būtų galima išsaugoti programos šaltinio kodą.

Įvesties / išvesties prievadai

Iš esmės šie prievadai naudojami sąsajai kitaip valdyti skirtingus prietaisus, tokius kaip LED, LCD, spausdintuvus ir kt.

Serijiniai uostai

Serijiniai prievadai naudojami nuoseklioms sąsajoms tarp mikrokontrolerio ir įvairių kitų periferinių įrenginių, pvz., Lygiagrečiojo prievado, suteikti.

Laikmačiai

Mikrovaldiklį sudaro laikmačiai, kitaip skaitikliai. Jie naudojami valdyti visas laiko valdymo ir skaičiavimo operacijas mikrovaldiklyje. Pagrindinė skaitiklio funkcija yra išorinių impulsų skaičiavimas, o laikmačiais atliekamos operacijos yra laikrodžio funkcijos, impulsų generavimas, moduliacijos, dažnio matavimas, svyravimų atlikimas ir kt.

ADC (analoginis į skaitmeninį keitiklį)

ADC yra analoginio ir skaitmeninio keitiklio akronimas. Pagrindinė ADC funkcija yra pakeisti signalus iš analoginių į skaitmeninius. ADC atveju reikalingi įvesties signalai yra analogiški, o skaitmeninio signalo gamyba naudojama įvairiose skaitmeninėse programose, tokiose kaip matavimo prietaisai

DAC (skaitmeninis į analoginį keitiklį)

DAC akronimas yra skaitmeninis į analoginį keitiklį, naudojamas atvirkštinėms ADC funkcijoms atlikti. Paprastai šis prietaisas naudojamas valdyti analoginius įrenginius, tokius kaip nuolatinės srovės varikliai ir kt.

Interpretuoti valdymą

Šis valdiklis naudojamas atidėliotai valdyti vykdomą programą, o aiškinimas yra vidinis, kitaip išorinis.

Specialus veikiantis blokas

Kai kurie specialūs mikrovaldikliai, sukurti specialiems įrenginiams, pavyzdžiui, robotams, kosminėms sistemoms, turi specialų funkcijų bloką. Šiame bloke yra papildomų prievadų tam tikroms operacijoms atlikti.

Kaip klasifikuojami mikrovaldiklių tipai?

Mikrovaldikliai apibūdinami atsižvelgiant į magistralės plotį, instrukcijų rinkinį ir atminties struktūrą. Tai pačiai šeimai gali būti skirtingos formos su skirtingais šaltiniais. Šiame straipsnyje aprašomi kai kurie pagrindiniai mikrovaldiklių tipai, apie kuriuos naujesni vartotojai gali nežinoti.

Mikrovaldiklio tipai parodyti paveikslėlyje, jiems būdingi bitai, atminties architektūra, atmintis / įrenginiai ir instrukcijų rinkinys. Aptarkime trumpai.

Mikrovaldiklių tipai

Mikrovaldiklių tipai pagal bitų skaičių

Mikrovaldiklio bitai yra 8, 16 ir 32 bitų mikrovaldikliai.

Į 8 bitų mikrovaldiklis - taškas, kai vidinė magistralė yra 8 bitų, tada ALU atlieka aritmetines ir logines operacijas. 8 bitų mikrovaldiklių pavyzdžiai yra „Intel 8031/8051“, „PIC1x“ ir „Motorola MC68HC11“ šeimos.

16 bitų mikrovaldiklis yra didesnis tikslumas ir našumas, palyginti su 8 bitų. Pavyzdžiui, 8 bitų mikrovaldikliai gali naudoti tik 8 bitus, todėl kiekvieno ciklo galutinis diapazonas yra 0 × 00–0xFF (0–255). Priešingai, 16 bitų mikrovaldiklių, kurių bitų duomenų plotis yra, kiekvieno ciklo diapazonas yra 0 × 0000 - 0xFFFF (0-65535).

Labiausiai vertinga ilgesnio laikmačio vertė gali būti naudinga tam tikrose programose ir grandinėse. Jis gali automatiškai veikti dviem 16 bitų skaičiais. Kai kurie 16 bitų mikrovaldiklių pavyzdžiai yra 16 bitų MCU išplėstos 8051XA, PIC2x, Intel 8096 ir Motorola MC68HC12 šeimos.

32 bitų mikrovaldiklis naudoja 32 bitų instrukcijas aritmetinėms ir loginėms operacijoms atlikti. Jie naudojami automatiškai valdomuose įtaisuose, įskaitant implantuojamus medicinos prietaisus, variklio valdymo sistemas, biuro mašinas, prietaisus ir kitų tipų įterptąsias sistemas. Keletas pavyzdžių yra „Intel“ / „Atmel 251“ šeima, PIC3x.

Mikrovaldiklių tipai pagal atminties įrenginius

Atminties įrenginiai yra suskirstyti į du tipus

• Įterptosios atminties mikrovaldiklis
• Išorinės atminties mikrovaldiklis

Įterptosios atminties mikrovaldiklis : Kai įterptojoje sistemoje yra mikrovaldiklio blokas, kuriame yra visi luste esantys funkciniai blokai, vadinama įterptuoju mikrovaldikliu. Pavyzdžiui, 8051, turintis programos ir duomenų atmintį, įvesties / išvesties prievadus, nuoseklųjį ryšį, skaitiklius ir laikmačius bei pertraukimus luste, yra įterptasis mikrovaldiklis.

Išorinės atminties mikrovaldiklis : Kai įterptojoje sistemoje yra mikrovaldiklio blokas, kuriame nėra visų lustuose esančių funkcinių blokų, vadinama išorinės atminties mikrovaldikliu. Pavyzdžiui, 8031 ​​luste nėra programos atminties, tai yra išorinės atminties mikrovaldiklis.

Mikrovaldiklių tipai pagal instrukcijų rinkinį

CISC : CISC yra sudėtingas instrukcijų rinkinys. Tai leidžia programuotojui naudoti vieną komandą vietoj daugelio paprastesnių nurodymų.

RIZIKA : RISC reiškia „Reduced Instruction Set Computer“, tokio tipo instrukcijų rinkiniai sumažina mikroprocesoriaus dizainą pagal pramonės standartus. Tai leidžia kiekvienai instrukcijai veikti bet kuriame registre arba naudoti bet kokį adresavimo režimą ir tuo pačiu metu pasiekti programą ir duomenis.

CISC ir RISC pavyzdys

Remiantis aukščiau pateiktu pavyzdžiu, RISC sistemos sutrumpina vykdymo laiką, sumažindamos kiekvienos komandos laikrodžio ciklus, o CISC sistemos sutrumpina vykdymo laiką, sumažindamos kiekvienos programos nurodymų skaičių. RISC suteikia geresnį vykdymą nei CISC.

Mikrovaldiklių tipai pagal atminties architektūrą

Mikrovaldiklio atminties architektūra yra dviejų tipų:

• Harvardo atminties architektūros mikrovaldiklis
• Prinstono atminties architektūros mikrovaldiklis

Harvardo atminties architektūros mikrovaldiklis : Kai mikrovaldiklio bloke yra skirtinga atminties adreso vieta programai ir duomenų atminčiai, mikrovaldiklio procesorius turi Harvardo atminties architektūrą.

Prinstono atminties architektūros mikrovaldiklis : Taškas, kai mikrovaldiklis turi bendrą programos ir duomenų atminties adresą, mikrovaldiklis procesoriuje turi Princeton atminties architektūrą.

Mikrovaldiklių tipai

Yra įvairių tipų mikrovaldikliai, tokie kaip 8051, PIC, AVR, ARM,

Mikrovaldiklis 8051

Tai 40 kontaktų mikrovaldiklis su 5 V Vcc, prijungtu prie 40 kaiščio, ir Vss prie 20 kaiščio, kuris laikomas 0 V įtampa. Yra P1.0 - P1.7 įvesties ir išvesties prievadai, turintys atviro nutekėjimo funkciją. „Port3“ turi papildomų funkcijų. „Pin36“ yra atviro nutekėjimo būsena, o „pin17“ iš vidaus ištraukė tranzistorių mikrovaldiklio viduje.

Kai taikome logiką 1 port1, tada logiką 1 gauname port21 ir atvirkščiai. Mikrovaldiklio programavimas yra labai sudėtingas. Iš esmės mes rašome programą C kalba, kuri vėliau konvertuojama į mikrokontrolerio suprantamą mašinų kalbą.

RESET kaištis yra prijungtas prie pin9, sujungto su kondensatoriumi. Kai jungiklis įjungtas, kondensatorius pradeda krautis ir RST yra didelis. Pritaikius aukštą atstatymo kaiščiui, mikrovaldiklis iš naujo nustatomas. Jei šiam kaiščiui pritaikysime loginį nulį, programa pradedama vykdyti nuo pat pradžių.

8051 m. Atminties architektūra

8051 metų atmintis yra padalinta į dvi dalis. Jie yra programos atmintis ir duomenų atmintis. Programos atmintis saugo vykdomą programą, o duomenų atmintis laikinai saugo duomenis ir rezultatus. 8051 buvo naudojamas daugelyje prietaisų, daugiausia todėl, kad jį lengva integruoti į įrenginį. Mikrovaldikliai daugiausia naudojami energijos valdymui, jutikliniam ekranui, automobiliams ir medicinos prietaisams.

Programinė atmintis 8051

Ir

8051 duomenų atmintis

8051 mikrovaldiklio kaiščio aprašymas

40 smeigtukas: „Vcc“ yra pagrindinis + 5 V nuolatinės srovės maitinimo šaltinis.

20 kaištis: Vss - jis rodo įžeminimo (0 V) jungtį.

Smeigtukai 32-39: Žinomas kaip 0 prievadas (nuo P0.0 iki P0.7), veikiantis kaip įvesties / išvesties prievadas.

PIN-31: Adreso užrakto įjungimas (ALE) naudojamas 0 prievado adreso ir duomenų signalui demultipleksuoti.

Smeigtukas 30: (EA) Išorinės prieigos įvestis naudojama įjungti arba išjungti išorinės atminties sąsają. Jei nereikia išorinės atminties, šis kaištis visada laikomas aukštai.

29 kaištis: „Program Store Store Enable“ (PSEN) naudojama signalams nuskaityti iš išorinės programos atminties.

Kaiščiai - 21–28: Žinomas kaip 2 prievadas (nuo P 2.0 iki P 2.7) - be to, kad jis naudojamas kaip įvesties / išvesties prievadas, aukštesnio lygio adresų magistralės signalai yra tankinami su šiuo beveik dvikrypčiu prievadu.

18 ir 19 kaiščiai: Įprasta susieti išorinį kristalą, kad gautų sistemos laikrodį.

10 - 17 kaiščiai: Šis prievadas taip pat atlieka kai kurias kitas funkcijas, tokias kaip pertraukimai, laikmačio įvestis, išorinės atminties sąsajos skaitymo ir rašymo valdymo signalai. Tai beveik dvikryptis prievadas su vidiniu prisitraukimu.

9 kaištis: Tai yra „RESET“ kaištis, naudojamas nustatyti 8051 mikrovaldiklius į pradines vertes, kol mikrovaldiklis veikia arba pradedant programą. „RESET“ kaištis turi būti aukštai nustatytas 2 mašinų ciklams.

1 - 8 kaiščiai: Šis prievadas neatlieka jokių kitų funkcijų. 1 prievadas yra beveik dvikryptis įvesties / išvesties prievadas.

„Renesas“ mikrovaldiklis

„Renesas“ yra naujausia automobilių mikrovaldiklių šeima, siūlanti didelio našumo funkcijas, pasižyminčią išskirtinai mažu energijos suvartojimu plačiame ir įvairiapusiame elementų komplekte. Šis mikrovaldiklis siūlo turtingą funkcinį saugumą ir įterptąsias saugumo charakteristikas, reikalingas naujoms ir pažangesnėms automobilių programoms. Pagrindinė mikrovaldiklio procesoriaus struktūra palaiko aukštus patikimumo ir didelio našumo reikalavimus.

Visa „RENESAS“ mikrovaldiklio forma yra „Renaissance Semiconductor for Advanced Solutions“. Šie mikrovaldikliai mikroprocesoriams, taip pat mikrovaldikliams, pasižymi geriausiomis savybėmis, pasižymintys geromis veikimo savybėmis, taip pat labai mažu energijos naudojimu ir tvirta pakuote.

Šis mikrovaldiklis turi didžiulę atminties talpą ir kištuką, todėl jie naudojami įvairiose automobilių valdymo programose. Populiariausios mikrovaldiklių šeimos yra „RX“, taip pat „RL78“ dėl aukšto našumo. Pagrindiniai „RENESAS RL78“, taip pat „RX“ šeimos mikrovaldiklių, bruožai yra šie.

• Šiame mikrovaldiklyje naudojama architektūra yra CISC Harvardo architektūra, užtikrinanti aukštą našumą.
• RL78 šeima prieinama 8 bitų ir 16 bitų mikrovaldikliais, o RX šeima yra 32 bitų mikrovaldikliu.
• RL78 šeimos mikrovaldiklis yra mažos galios mikrovaldiklis, o RX šeima užtikrina aukštą efektyvumą ir našumą.
• „RL78 Family“ mikrovaldiklį galima įsigyti nuo 20 kontaktų iki 128 kontaktų, o RX šeimą galima įsigyti 48 kontaktų mikrovaldikliu ir 176 kontaktų paketu.
• „RL78“ mikrovaldikliui „Flash“ atmintis svyruoja nuo 16 KB iki 512 KB, o RX šeimai - 2 MB.
• „RX“ šeimos mikrovaldiklio RAM yra nuo 2KB iki 128KB.
• „Renesas“ mikrovaldiklis siūlo mažą energiją, didelį našumą, kuklius paketus ir didžiausią atminties dydžių diapazoną kartu su daugybe charakteristikų turinčiais išoriniais įrenginiais.

„Renesas“ mikrovaldikliai

• „Renesas“ siūlo pačias universaliausias mikrovaldiklių šeimas pasaulyje, pavyzdžiui, mūsų „RX“ šeima siūlo daugybę įrenginių su atminties variantais - nuo 32K „flash“ / 4K RAM iki neįtikėtinos 8M „flash“ / 512K RAM.
• „RX“ 32 bitų mikrovaldiklių šeima yra funkcijomis turtingas, bendrosios paskirties MCU, apimantis platų įterptųjų valdymo programų spektrą su sparčiuoju ryšiu, skaitmeniniu signalo apdorojimu ir keitiklio valdymu.
• „RX“ mikrovaldiklių šeima naudoja 32 bitų patobulintą Harvardo CISC architektūrą, kad pasiektų labai aukštą našumą.

Smeigtuko aprašymas

„Renesas“ mikrovaldiklio kaiščių išdėstymas parodytas paveiksle:

„Renesas“ mikrovaldiklių kaiščių schema

Tai 20 kontaktų mikrovaldiklis. 9 kaištis yra Vss, įžeminimo kaištis ir Vdd, maitinimo šaltinis. Jis turi tris skirtingus pertraukimo tipus, kurie yra įprastas pertraukimas, greitas pertraukimas, didelės spartos pertraukimas.

Įprastiniai pertraukimai saugo reikšmingus registrus rietuvėje, naudodami „push“ ir „pop“ instrukcijas. Greiti pertraukimai automatiškai saugomi programų skaitiklio ir procesoriaus būsenos žodžiuose specialiuose atsarginių kopijų registruose, todėl atsakymo laikas yra greitesnis. Didelio greičio pertraukikliai skiria iki keturių bendrųjų registrų, skirtų naudoti pagal pertraukimą, kad dar labiau padidintų greitį.

Vidinė magistralės struktūra suteikia 5 vidines magistrales, kad duomenų valdymas nebūtų sulėtintas. Nurodymai gaunami per plačią 64 bitų magistralę, todėl dėl kintamo ilgio instrukcijų, naudojamų CISC architektūrose.

RX mikrovaldiklių ypatybės ir privalumai

• Mažas energijos suvartojimas realizuojamas naudojant kelių branduolių technologijas
• Palaikymas 5 V veikimui pramoniniams ir prietaisų projektams
• Mastelio keitimas nuo 48 iki 145 kontaktų ir nuo 32 KB iki 1 MB „flash“ atminties, su 8 KB duomenų „flash“ atmintimi
• Integruota saugos funkcija
• Integruotas turtingas funkcijų rinkinys iš 7 UART, I2C, 8 SPI, komparatorių, 12 bitų ADC, 10 bitų DAC ir 24 bitų ADC (RX21A), kuris sumažins sistemos kainą integruojant daugumą funkcijų

„Renesas“ mikrovaldiklio taikymas

• Pramonės automatika
• Ryšio programos
• Variklio valdymo programos
• Bandymas ir matavimas
• Medicinos programos

AVR mikrovaldikliai

AVR mikrovaldiklį sukūrė Alf-Egil Bogen ir Vegard Wollan iš „Atmel Corporation“. AVR mikrovaldikliai yra modifikuota Harvardo RISC architektūra su atskiromis duomenų ir programos atmintimis, o AVR greitis yra didelis, palyginti su 8051 ir PIC. AVR reiškia Į lf-Egilas Bogenas ir V egardas Wollanas R ISC procesorius.

„Atmel“ AVR mikrovaldiklis

Skirtumas tarp 8051 ir AVR valdiklių

• 8051 yra 8 bitų valdikliai, pagrįsti CISC architektūra, AVR yra 8 bitų valdikliai, pagrįsti RISC architektūra
• 8051 sunaudoja daugiau energijos nei AVR mikrovaldiklis
• 8051 m. Mes galime lengvai programuoti nei AVR mikrovaldiklis
• AVR greitis yra didesnis nei 8051 mikrovaldiklio

AVR valdiklių klasifikacija

AVR mikrovaldikliai skirstomi į tris tipus:

• „TinyAVR“ - mažiau atminties, mažas dydis, tinka tik paprastesnėms programoms
• „MegaAVR“ - tai populiariausi, turintys gerą atminties kiekį (iki 256 KB), didesnį įmontuotų periferinių įrenginių skaičių ir tinkami vidutinio sunkumo ir sudėtingoms programoms
• „XmegaAVR“ - komerciškai naudojamas sudėtingoms programoms, kurioms reikalinga didelė programos atmintis ir didelis greitis

AVR mikrovaldiklio ypatybės

• 16 KB sistemoje programuojamos „Flash“
• 512B sistemoje programuojamo EEPROM
• 16 bitų laikmatis su papildomomis funkcijomis
• Keli vidiniai osciliatoriai
• Vidinė, savaime programuojama instrukcijų „flash“ atmintis iki 256K
• Sistemoje programuojamas naudojant ISP, JTAG arba aukštos įtampos metodus
• Pasirenkama įkrovos kodo dalis su nepriklausomais užrakto antgaliais apsaugai
• Sinchroniniai / asinchroniniai nuoseklieji periferiniai įrenginiai (UART / USART)
• Serijinė periferinė sąsajos magistralė (SPI)
• Universali nuoseklioji sąsaja (USI) dviejų / trijų laidų sinchroniniam duomenų perdavimui
• Sargybos laikmatis (WDT)
• Keli energiją taupantys miego režimai
• 10 bitų A / D keitikliai, turintys iki 16 kanalų multipleksą
• CAN ir USB valdiklio palaikymas
• Žemos įtampos įtaisai, veikiantys iki 1,8 V

Yra daug AVR šeimos mikrovaldiklių, tokių kaip ATmega8, ATmega16 ir kt. Šiame straipsnyje aptariame mikrovaldiklį „ATmega328“. „ATmega328“ ir „ATmega8“ yra suderinami su mikroschemomis, tačiau funkciškai jie skiriasi. „ATmega328“ turi 32 kB „flash“ atmintį, o „ATmega8“ - 8 kB. Kiti skirtumai yra papildomi SRAM ir EEPROM, kaiščių keitimo pertraukiklių ir laikmačių pridėjimas. Kai kurios „ATmega328“ funkcijos yra šios:

„ATmega328“ ypatybės

• 28 kontaktų AVR mikrovaldiklis
• „Flash“ programos atmintis - 32 kt
• EEPROM duomenų atmintis 1 kb
• SRAM duomenų atmintis 2 kt
• Įvesties / išvesties kaiščiai yra 23
• Du 8 bitų laikmačiai
• A / D keitiklis
• Šešių kanalų PWM
• Pastatytas USART
• Išorinis osciliatorius: iki 20MHz

ATmega328 kaiščių aprašymas

Jis yra 28 kontaktų DIP, parodytas žemiau esančiame paveikslėlyje:

AVR mikrovaldiklių kaiščių schema

Vcc: Skaitmeninė maitinimo įtampa.

BND: Žemė.

Uostas B: B prievadas yra 8 bitų dvikryptis įvesties / išvesties prievadas. B prievado smeigtukai nustatomi trigubai, kai atstatymo sąlyga tampa aktyvi arba viena, net jei laikrodis neveikia.

C prievadas: C prievadas yra 7 bitų dvikryptis įvesties / išvesties prievadas su vidiniais prisitraukimo rezistoriais.

PC6 / RESET

D uostas: Tai 8 bitų dvikryptis įvesties / išvesties prievadas su vidiniais traukimo rezistoriais. D prievado išvesties buferiai susideda iš simetriškų pavaros charakteristikų.

AVcc: AVcc yra ADC maitinimo įtampos kaištis.

AREF: AREF yra analoginis ADC atskaitos kaištis.

AVR mikrovaldiklio programos

Yra daugybė AVR mikrovaldiklių, kuriuos jie naudoja namų automatizavimui, jutikliniam ekranui, automobiliams, medicinos prietaisams ir gynybai.

PIC mikrovaldiklis

PIC yra periferinės sąsajos valdiklis, kurį 1993 m. Sukūrė bendro prietaiso mikroelektronika. Jį valdo programinė įranga. Jie gali būti užprogramuoti atlikti daugybę užduočių ir valdyti kartos liniją ir dar daugiau. PIC mikrovaldikliai ieško naujų programų, tokių kaip išmanieji telefonai, garso priedai, vaizdo žaidimų periferiniai įrenginiai ir pažangūs medicinos prietaisai.

Yra daug PIC, pradėtų nuo PIC16F84 ir PIC16C84. Bet tai buvo vieninteliai prieinami „flash PIC“. „Microchip“ neseniai pristatė „Flash“ lustus, kurių tipai yra daug patrauklesni, pavyzdžiui, 16F628, 16F877 ir 18F452. 16F877 yra maždaug dvigubai didesnis už senojo 16F84 kainą, tačiau jo kodas yra aštuonis kartus didesnis, jis turi daug daugiau RAM, daug daugiau įvesties / išvesties kaiščių, UART, A / D keitiklį ir daug daugiau.

PIC mikrovaldiklis

PIC16F877 ypatybės

„Pic16f877“ funkcijos apima šiuos dalykus.

• Didelio našumo RISC procesorius
• Iki 8K x 14 žodžių FLASH programos atminties
• 35 instrukcijos (fiksuoto ilgio 14 bitų kodavimas)
• 368 × 8 statinė RAM atmintinė
• Iki 256 x 8 baitų EEPROM duomenų atminties
• Pertraukimo galimybė (iki 14 šaltinių)
• Trys adresavimo režimai (tiesioginis, netiesioginis, santykinis)
• Įjungimo atstatymas (POR)
• Harvardo architektūros atmintis
• Energiją taupantis SLEEP režimas
• Platus darbinės įtampos diapazonas: nuo 2,0 V iki 5,5 V
• Aukšta kriauklė / šaltinio srovė: 25mA
• Akumuliatorinė mašina

Periferinės savybės

3 laikmačiai / skaitikliai (programuojami išankstiniai skaliarai)

• „Timer0“, „Timer2“ yra 8 bitų laikmatis / skaitiklis su 8 bitų išankstiniu skaliarumi
• „Timer1“ yra 16 bitų, miego metu jį galima padidinti per išorinį kristalą / laikrodį

Du užfiksuoti, palyginti, PWM moduliai

• Įvesties fiksavimo funkcija įrašo „Timer1“ skaičių į kaiščio perėjimą
• PWM funkcijos išvestis yra kvadratinė banga su programuojamu periodu ir darbo ciklu.

10 bitų 8 kanalų analoginis-skaitmeninis keitiklis

USART su 9 bitų adreso aptikimu

Sinchroninis nuoseklusis prievadas su pagrindiniu režimu ir „I2C Master / Slave“

8 bitų lygiagretus vergo prievadas

Analoginės funkcijos

• 10 bitų, iki 8 kanalų analoginis-skaitmeninis keitiklis (A / D)
• „Brown-out Reset“ (BOR)
• Analoginis komparatoriaus modulis (programuojamas įvesties multipleksavimas iš įrenginio įėjimų ir lyginamųjų išėjimų yra prieinamas išoriškai)

PIC16F877A kaiščio aprašymas

PIC16F877A kaiščių aprašymas aptariamas toliau.

PIC privalumai

• Tai RISC dizainas
• Jo kodas yra labai efektyvus, leidžiantis PIC veikti paprastai naudojant mažiau atminties nei didesni konkurentai
• Tai yra maža kaina, didelis laikrodžio greitis

Tipinė PIC16F877A taikymo grandinė

Žemiau esanti grandinė susideda iš lempos, kurios perjungimas valdomas naudojant PIC mikrovaldiklį. Mikrovaldiklis yra susietas su išoriniu kristalu, kuris teikia laikrodžio įvestį.

PIC16F877A mikrovaldiklių taikymas

PIC taip pat yra susietas su mygtuku ir, paspaudus mygtuką, mikrovaldiklis atitinkamai siunčia aukštą signalą į tranzistoriaus pagrindą, kad įjungtų tranzistorių ir taip tinkamai sujungtų su rele, kad ją įjungtų. ir leisti kintamajai srovei pereiti prie lempos, taigi lempa šviečia. Operacijos būsena rodoma LCD sąsajoje su PIC mikrovaldikliu.

MSP mikrovaldiklis

Toks mikrovaldiklis kaip MSP430 yra 16 bitų mikrovaldiklis. Terminas MSP yra „Mixed Signal Processor“ akronimas. Ši mikrovaldiklių šeima yra paimta iš „Texas Instruments“ ir sukurta nebrangiai, taip pat mažai energijos išsklaidančioms sistemoms. Šiame valdiklyje yra 16 bitų duomenų magistralė, adresavimo režimai-7 su sumažintu instrukcijų rinkiniu, kuris leidžia tankesnį, trumpesnį programavimo kodą, naudojamą greitai atlikti.

Šis mikrovaldiklis yra vienos rūšies integrinis grandynas, naudojamas programoms vykdyti kitoms mašinoms ar įrenginiams valdyti. Tai yra vienos rūšies mikroįrenginys, naudojamas valdyti kitas mašinas. Šio mikrovaldiklio ypatybes paprastai galima gauti naudojant kitas mikrovaldiklio rūšis.

• Užbaigti SoC, pvz., ADC, LCD, įvesties / išvesties prievadus, RAM, ROM, UART, budėjimo laikmatį, pagrindinį laikmatį ir kt.
• Jis naudoja vieną išorinį kristalą, o FLL (dažnio užrakto ciklo) osciliatorius daugiausia gauna visus vidinius CLK
• Kiekvienos instrukcijos energijos suvartojimas yra mažas, pavyzdžiui, 4,2 nW
• Stabilus generatorius dažniausiai naudojamoms konstantoms, tokioms kaip –1, 0, 1, 2, 4, 8
• Paprastai didelis greitis yra 300 ns kiekvienai instrukcijai, pvz., 3,3 MHz CLK
• Adresavimo režimai yra 11, kur septyni adresavimo režimai naudojami šaltinio operandams, o keturi adresavimo režimai - paskirties operandams.
• RISC architektūra su 27 pagrindinėmis instrukcijomis

Realiojo laiko talpa yra pilna, stabili ir nominalus sistemos CLK dažnis pasiekiamas po 6 laikrodžių tik tada, kai MSP430 atkuriamas iš mažos galios režimo. Dėl pagrindinio kristalo nereikia laukti, kol stabilizuosis ir svyruos.

Pagrindinės instrukcijos buvo sujungtos naudojant specialias savybes, kad programa būtų lengva naudoti MSP430 mikrovaldiklyje, naudojant surinkėją kitaip C, kad būtų užtikrintas išskirtinis funkcionalumas ir lankstumas. Pavyzdžiui, net naudodamas mažą komandų skaičių, mikrovaldiklis gali vykdyti maždaug visą komandų rinkinį.

„Hitachi“ mikrovaldiklis

„Hitachi“ mikrovaldiklis priklauso H8 šeimai. Toks pavadinimas kaip H8 naudojamas didelėje 8, 16 ir 32 bitų mikrovaldiklių šeimoje. Šie mikrovaldikliai buvo sukurti naudojant „Renesas Technology“. Ši technologija buvo įkurta „Hitachi“ puslaidininkiuose 1990 m.

„Motorola“ mikrovaldiklis

„Motorola“ mikrovaldiklis yra ypač integruotas mikrovaldiklis, naudojamas didelio našumo duomenų tvarkymo procesams. Šio mikrovaldiklio bloke naudojamos SIM (sistemos integravimo modulis), TPU (laiko apdorojimo blokas) ir QSM (eilės nuoseklusis modulis).

Mikrovaldiklių tipų privalumai

Mikrovaldiklių tipų privalumai yra šie.

• Patikimas
• Daugkartinio naudojimo
• Energiją taupančių
• Taupus
• Daugkartinio naudojimo
• Tam reikia mažiau laiko veikti
• Tai yra lanksti ir labai maža
• Dėl jų didelės integracijos gali sumažėti jos dydis ir sistemos kaina.
• Mikrovaldiklį lengva susieti naudojant papildomas ROM, RAM ir I / O prievadus.
• Gali būti atliekama daugybė užduočių, todėl žmogaus poveikis gali būti sumažintas.
• Tai paprasta naudoti, trikčių šalinimas ir sistemos priežiūra yra paprasta.
• Jis veikia kaip mikrokompiuteris be jokių skaitmeninių dalių

Mikrovaldiklių tipų trūkumai

Mikrovaldiklių tipų trūkumai yra šie.

• Programavimo kompleksiškumas
• Elektrostatinis jautrumas
• Sąveika su didelės galios prietaisais negali būti įmanoma.
• Jo struktūra yra sudėtingesnė, palyginti su mikroprocesoriais.
• Paprastai jis naudojamas mikroprogramose
• Jis tiesiog atlieka neužbaigtą Nr. egzekucijų vienu metu.
• Paprastai jis naudojamas mikro įrangoje
• Jo struktūra yra sudėtingesnė, palyginti su mikroprocesoriumi
• Mikrovaldiklis negali tiesiogiai sąsajos su didesnės galios įrenginiu
• Vienu metu ji atliko tik ribotą egzekucijų skaičių

Mikrovaldiklių tipų taikymai

Mikrovaldikliai daugiausia naudojami įterptiems įrenginiams, priešingai nei mikroprocesoriai, kurie naudojami asmeniniuose kompiuteriuose, kitaip kituose įrenginiuose. Jie dažniausiai naudojami įvairiuose prietaisuose, pavyzdžiui, implantuojamuose medicinos prietaisuose, elektriniuose įrankiuose, automobilių variklių valdymo sistemose, biuruose naudojamose mašinose, nuotoliniu būdu valdomuose prietaisuose, žaisluose ir kt. Pagrindiniai mikrovaldiklių tipai yra šie.

• Automobiliai
• Rankinės matavimo sistemos
• Mobilieji telefonai
• Kompiuterinės sistemos
• Apsaugos signalizacijos
• Prietaisai
• Dabartinis skaitiklis
• Fotoaparatai
• Mikro orkaitė
• Matavimo prietaisai
• Procesų valdymo įtaisai
• Naudojamas matavimo ir matavimo prietaisuose, voltmetre, matuojant besisukančius daiktus
• Įtaisų valdymas
• Pramoniniai prietaisai
• Prietaisų prietaisai
• Šviesos jutimas
• Apsauginiai įtaisai
• Proceso valdymo įtaisai
• Valdymo įtaisai
• Gaisro aptikimas
• Temperatūros jutimas
• Mobilieji telefonai
• Automobilių mobilieji telefonai
• Skalbimo mašinos
• Fotoaparatai
• Apsaugos signalizacijos

Taigi, viskas apie tai mikrovaldiklių tipų apžvalga . Šie mikrovaldikliai yra vienos mikroschemos mikrokompiuteriai, o jo gamybai naudojama technologija yra VLSI. Jie taip pat žinomi kaip įterptieji valdikliai, kuriuos galima įsigyti 4 bitų, 8 bitų, 64 bitų ir 128 bitų. Šis lustas yra skirtas valdyti įvairias įterptųjų sistemų funkcijas. Štai jums klausimas, kuo skiriasi mikroprocesorius ir mikrovaldiklis?