Mikrokontrollerien tyypit ja niiden sovellukset

Mikrokontrolleri on yksi siru ja sitä merkitään μC: llä tai uC: llä. Ohjaimensa valmistustekniikka on VLSI. Mikrokontrollerin vaihtoehtoinen nimi on upotettu ohjain. Tällä hetkellä markkinoilla on erilaisia ​​mikrokontrollereita, kuten 4-bittinen, 8-bittinen, 64-bittinen ja 128-bittinen. Se on pakattu mikrotietokone, jota käytetään robottien, toimistokoneiden, moottoriajoneuvojen, kodinkoneiden ja muiden elektronisten laitteiden sulautettujen järjestelmien toimintojen ohjaamiseen. Mikrokontrollerissa käytettävät komponentit ovat prosessori, oheislaitteet ja muisti. Näitä käytetään pohjimmiltaan erilaisissa elektronisissa laitteissa, jotka vaativat laitteen käyttäjän antamaa määräysvaltaa. Tässä artikkelissa käsitellään yleiskuvaa mikro-ohjaintyypeistä ja niiden toiminnasta.

Mikä on mikrokontrolleri?

Mikrokontrolleri on pieni, edullinen ja itsenäinen tietokone sirulla, jota voidaan käyttää upotettuna järjestelmänä. Muutamat mikro-ohjaimet voivat käyttää nelibittisiä lausekkeita ja toimia kellotaajuuksilla, jotka sisältävät yleensä:

• 8- tai 16-bittinen mikroprosessori.
• Pieni määrä RAM-muistia.
• Ohjelmoitava ROM ja flash-muisti.
• Rinnakkais- ja sarjaliitännät.
• Ajastimet ja signaaligeneraattorit.
• Analoginen digitaaliseksi ja digitaalinen analogiseksi muunnos

Mikrokontrollereilla on yleensä oltava vähän virrankulutusta, koska monet niiden ohjaamat laitteet ovat paristokäyttöisiä. Mikrokontrollereita käytetään monissa kulutuselektroniikassa, automoottoreissa, tietokoneiden oheislaitteissa sekä testaus- tai mittauslaitteissa. Ja ne sopivat hyvin pitkäikäisiin akkusovelluksiin. Nykyisin käytettyjen mikrokontrollerien hallitseva osa istutetaan muihin laitteisiin.

Mikrokontrollerit toimivat

Mikrokontrollerisiru on nopea laite, mutta tietokoneeseen verrattuna se on hidas. Täten jokainen käsky suoritetaan mikro-ohjaimessa nopealla nopeudella. Kun syöttö on kytketty päälle, kvartsioskillaattori aktivoidaan ohjauslogiikkarekisterin kautta. Muutaman sekunnin ajan, kun varhainen valmistelu on kehitteillä, loiskondensaattoreita ladataan.

Kun jännitetaso saavuttaa suurimman arvon, oskillaattorin taajuus muuttuu vakaana prosessina kirjoittaa bittiä erityistoimintorekistereiden yli. Kaikki tapahtuu oskillaattorin CLK: n perusteella ja yleinen elektroniikka alkaa toimia. Kaikki tämä vie erittäin vähän nanosekunteja.

Mikrokontrollerin päätehtävä on, sitä voidaan pitää itsenäisinä järjestelminä, jotka käyttävät prosessorin muistia. Sen oheislaitteita voidaan käyttää kuten 8051-mikrokontrolleria. Kun tällä hetkellä käytössä oleva mikro-ohjainten enemmistö on upotettu muun tyyppisiin koneisiin, kuten puhelinlaitteisiin, autoihin ja tietokonejärjestelmien oheislaitteisiin.

Mikrokontrollerityyppien perusteet

Kaikki sähkölaitteet, joita käytetään tietojen tallentamiseen, mittaamiseen ja näyttämiseen, koostuvat muuten siinä olevasta sirusta. Mikrokontrollerin perusrakenne sisältää erilaisia ​​komponentteja.

prosessori

Mikrokontrolleria kutsutaan CPU-laitteeksi, jota käytetään tietojen kuljettamiseen ja dekoodaamiseen ja lopulta suoritetaan varattu tehtävä tehokkaasti. Käyttämällä keskusyksikköä kaikki mikro-ohjaimen komponentit kytketään tiettyyn järjestelmään. Ohjelmoitavan muistin kautta haetut ohjeet voidaan dekoodata suorittimen kautta.

Muisti

Mikrokontrollerissa muistisiru toimii kuin mikroprosessori, koska se tallentaa kaikki tiedot sekä ohjelmat. Mikrokontrollerit on suunniteltu jonkin verran RAM / ROM / flash-muistia ohjelman lähdekoodin tallentamiseen.

I / O-portit

Pohjimmiltaan näitä portteja käytetään liitäntään muuten ajamaan erilaisia ​​laitteita, kuten LEDejä, LCD-näyttöjä, tulostimia jne.

Sarjaportit

Sarjaportteja käytetään sarjaliitäntöjen tarjoamiseen mikro-ohjaimen sekä useiden muiden oheislaitteiden, kuten rinnakkaisportin, välille.

Ajastimet

Mikrokontrolleri sisältää ajastimia, muuten laskurit. Näitä käytetään hallitsemaan kaikkia ajastuksen ja laskennan toimintoja mikro-ohjaimessa. Laskurin päätehtävänä on laskea ulkopuoliset pulssit, kun taas ajastimien kautta suoritettavat toiminnot ovat kellotoimintoja, pulssigeneraatioita, modulointeja, taajuuden mittaamista, värähtelyjen tekemistä jne.

ADC (analoginen digitaalimuunnin)

ADC on lyhenne analogisesta digitaalimuuntimeen. ADC: n päätehtävä on muuttaa signaalit analogisista digitaalisiksi. ADC: lle vaaditut tulosignaalit ovat analogisia ja digitaalisen signaalin tuottamista käytetään erilaisissa digitaalisissa sovelluksissa, kuten mittauslaitteissa

DAC (digitaalinen-analoginen muunnin)

DAC-lyhenne on digitaalinen-analoginen muunnin, jota käytetään käänteisten toimintojen suorittamiseen ADC: lle. Yleensä tätä laitetta käytetään analogisten laitteiden, kuten tasavirtamoottoreiden, jne. Hallintaan.

Tulkitse hallinta

Tätä ohjainta käytetään viivästetyn ohjauksen antamiseen käynnissä olevalle ohjelmalle, ja tulkinta on joko sisäistä tai muuten ulkoista.

Erityinen toimintalohko

Joissakin erityisissä mikrokontrollereissa, jotka on suunniteltu erityislaitteille, kuten roboteille, avaruusjärjestelmiin sisältyy erityinen toimintalohko. Tässä lohkossa on ylimääräisiä portteja tiettyjen toimintojen suorittamiseksi.

Kuinka mikro-ohjaintyypit luokitellaan?

Mikrokontrollereille on tunnusomaista väyläleveys, käskyjoukko ja muistirakenne. Samalle perheelle voi olla erilaisia ​​muotoja eri lähteillä. Tässä artikkelissa kuvataan joitain mikrokontrollerin perustyyppejä, joista uudemmat käyttäjät eivät ehkä tiedä.

Mikrokontrollerin tyypit on esitetty kuvassa, niille on tunnusomaista niiden bitit, muistiarkkitehtuuri, muisti / laitteet ja käskyjoukko. Keskustellaan lyhyesti siitä.

Mikrokontrollerien tyypit

Mikrokontrollerityypit bittien lukumäärän mukaan

Mikrokontrollerin bitit ovat 8-bittisiä, 16-bittisiä ja 32-bittisiä mikro-ohjaimia.

Vuonna 8-bittinen mikrokontrolleri, kohta, jolloin sisäinen väylä on 8-bittinen, sitten ALU suorittaa aritmeettiset ja logiikkaoperaatiot. Esimerkkejä 8-bittisistä mikrokontrollereista ovat Intel 8031/8051, PIC1x ja Motorola MC68HC11.

16-bittinen mikrokontrolleri tuottaa suurempaa tarkkuutta ja suorituskykyä verrattuna 8-bittiseen. Esimerkiksi 8-bittiset mikrokontrollerit voivat käyttää vain 8 bittiä, jolloin lopullinen alue on 0 × 00 - 0xFF (0-255) jokaiselle jaksolle. Sitä vastoin 16-bittisillä mikrokontrollereilla, joilla on bittidatan leveys, on alue 0 × 0000 - 0xFFFF (0-65535) jokaiselle jaksolle.

Pidemmän ajastimen äärimmäinen arvo voi osoittautua hyödylliseksi tietyissä sovelluksissa ja piireissä. Se voi toimia automaattisesti kahdella 16-bittisellä numerolla. Joitakin esimerkkejä 16-bittisistä mikrokontrollereista ovat 16-bittiset MCU: t, joita on laajennettu 8051XA, PIC2x, Intel 8096 ja Motorola MC68HC12.

32-bittinen mikrokontrolleri suorittaa 32-bittiset ohjeet aritmeettisten ja logiikkatoimintojen suorittamiseen. Näitä käytetään automaattisesti ohjatuissa laitteissa, mukaan lukien implantoitavat lääkinnälliset laitteet, moottorin ohjausjärjestelmät, toimistokoneet, kodinkoneet ja muut sulautetut järjestelmät. Joitakin esimerkkejä ovat Intel / Atmel 251 -tuoteperhe, PIC3x.

Mikrokontrollerityypit muistilaitteiden mukaan

Muistilaitteet on jaettu kahteen tyyppiin

• Sulautetun muistin mikrokontrolleri
• Ulkoisen muistin mikrokontrolleri

Sulautetun muistin mikrokontrolleri : Kun sulautetussa järjestelmässä on mikrokontrolleriyksikkö, jolla on kaikki sirulla käytettävissä olevat toiminnalliset lohkot, kutsutaan upotetuksi mikrokontrolleriksi. Esimerkiksi 8051, jolla on ohjelma- ja datamuisti, I / O-portit, sarjaliikenne, laskurit ja ajastimet ja keskeytykset sirulla, on upotettu mikro-ohjain.

Ulkoisen muistin mikrokontrolleri : Kun sulautetussa järjestelmässä on mikro-ohjainyksikkö, jota ei ole kaikkia sirulla olevia toiminnallisia lohkoja, kutsutaan ulkoiseksi muistimikrokontrolleriksi. Esimerkiksi 8031: llä ei ole ohjelmamuistia sirulla, se on ulkoisen muistin mikrokontrolleri.

Mikrokontrollerityypit ohjeiden mukaan

CISC : CISC on monimutkainen ohjeistustietokone. Sen avulla ohjelmoija voi käyttää yhtä käskyä monien yksinkertaisempien ohjeiden sijaan.

RISKI : RISC on lyhenne sanoista Reduced Instruction set Computer, tämäntyyppiset ohjeet vähentävät mikroprosessorin suunnittelua alan standardien mukaan. Sen avulla kukin käsky voi toimia missä tahansa rekisterissä tai käyttää mitä tahansa osoitetilaa ja samanaikaista pääsyä ohjelmaan ja tietoihin.

Esimerkki CISC: lle ja RISC: lle

Edellä olevasta esimerkistä RISC-järjestelmät lyhentävät suoritusaikaa vähentämällä kellojaksoja käskyä kohden, ja CISC-järjestelmät lyhentävät suoritusaikaa vähentämällä käskyjen määrää ohjelmaa kohden. RISC antaa paremman toteutuksen kuin CISC.

Mikrokontrollerityypit muistiarkkitehtuurin mukaan

Mikrokontrollerin muistiarkkitehtuuri on kahta tyyppiä, nimittäin:

• Harvardin muistiarkkitehtuurin mikrokontrolleri
• Princetonin muistiarkkitehtuurin mikrokontrolleri

Harvardin muistiarkkitehtuurin mikrokontrolleri : Piste, jolloin mikrokontrolleriyksiköllä on erilainen muistiosoitetila ohjelmaa ja datamuistia varten, mikrokontrollerissa on Harvardin muistiarkkitehtuuri prosessorissa.

Princetonin muistiarkkitehtuurin mikrokontrolleri : Piste, jolloin mikrokontrollerilla on yhteinen muistiosoite ohjelmamuistille ja datamuistille, mikrokontrollerissa on prosessorin Princeton-muistiarkkitehtuuri.

Mikrokontrollerityypit

On olemassa erilaisia ​​mikro-ohjaintyyppejä, kuten 8051, PIC, AVR, ARM,

Mikrokontrolleri 8051

Se on 40-nastainen mikrokontrolleri, jossa 5 V: n Vcc on kytketty tapiin 40 ja Vss tapissa 20, jota pidetään 0 V: na. Ja on tulo- ja lähtöportteja välillä P1.0 - P1.7 ja joilla on avoimen tyhjennyksen ominaisuus. Port3: lla on lisäominaisuuksia. Pin36: lla on avoin tyhjennystila ja nasta 17 on sisäisesti vetänyt transistorin mikro-ohjaimen sisään.

Kun käytämme logiikkaa 1 portissa1, saamme logiikan 1 portissa21 ja päinvastoin. Mikrokontrollerin ohjelmointi on täysin monimutkaista. Pohjimmiltaan kirjoitamme ohjelman C-kielellä, joka muunnetaan seuraavaksi mikrokontrollerin ymmärtämään konekieleksi.

RESET-nasta on kytketty nastaan ​​9, kytkettynä kondensaattoriin. Kun kytkin on PÄÄLLÄ, kondensaattori alkaa latautua ja RST on korkea. Korkean soveltaminen palautustapiin nollaa mikro-ohjaimen. Jos käytämme logiikan nollaa tähän tapiin, ohjelma aloittaa suorituksen alusta.

Muistiarkkitehtuuri vuodelta 8051

8051: n muisti on jaettu kahteen osaan. Ne ovat ohjelmamuisti ja datamuisti. Ohjelmamuisti tallentaa suoritettavan ohjelman, kun taas datamuisti tallentaa tiedot ja tulokset väliaikaisesti. 8051 on ollut käytössä monissa laitteissa lähinnä siksi, että se on helppo integroida laitteeseen. Mikrokontrollereita käytetään pääasiassa energianhallinnassa, kosketusnäytössä, autoissa ja lääkinnällisissä laitteissa.

Ohjelmamuisti 8051

Ja

8051: n datamuisti

Nastan kuvaus 8051-mikrokontrollerista

Tappi 40: Vcc on + 5 V DC: n päävirtalähde.

Tappi 20: Vss - se edustaa maadoitusliitäntää (0 V).

Nastat 32-39: Tunnetaan porttina 0 (P0.0 - P0.7) toimimaan I / O-portteina.

Tappi 31: Address Latch Enable (ALE) -toimintoa käytetään portin 0 osoitetietosignaalin demultipleksointiin.

Tappi 30: (EA) Ulkoisen pääsyn tuloa käytetään ottamaan käyttöön tai poistamaan käytöstä ulkoisen muistin rajapinta. Jos ulkoista muistivaatimusta ei ole, tätä nastaa pidetään aina korkealla.

Tappi - 29: Ohjelman tallennus käytössä (PSEN) käytetään signaalien lukemiseen ulkoisesta ohjelmamuistista.

Nastat - 21-28: Tunnetaan nimellä Port 2 (P 2.0 - P 2.7) - I / O-porttina toimimisen lisäksi korkeamman asteen osoiteväyläsignaalit multipleksoidaan tämän lähes kaksisuuntaisen portin kanssa.

Nastat 18 ja 19: Käytetään kytkemään ulkoinen kide järjestelmän kellon aikaansaamiseksi.

Nastat 10-17: Tämä portti palvelee myös joitain muita toimintoja, kuten keskeytykset, ajastintulo, ohjaussignaalit ulkoisen muistin rajapintojen lukemiseksi ja kirjoittamiseksi. Tämä on melkein kaksisuuntainen portti sisäisellä vedolla.

Tappi 9: Se on RESET-nasta, jota käytetään asettamaan 8051-mikrokontrollerit alkuperäisiin arvoihinsa, kun mikro-ohjain on toiminnassa tai sovelluksen alkuvaiheessa. RESET-tappi on asetettava korkealle 2 konekiertoa varten.

Nastat 1-8: Tämä portti ei palvele muita toimintoja. Portti 1 on melkein kaksisuuntainen I / O-portti.

Renesas-mikrokontrolleri

Renesas on viimeisin autojen mikrokontrolleriperhe, joka tarjoaa korkean suorituskyvyn ominaisuuksia ja poikkeuksellisen pienen virrankulutuksen laajalla ja monipuolisella tuotevalikoimalla. Tämä mikro-ohjain tarjoaa runsaan toiminnallisen turvallisuuden ja sulautetut turvallisuusominaisuudet, joita tarvitaan uusille ja edistyneille autoteollisuuden sovelluksille. Mikrokontrolleriyksikön ydinrakenne tukee korkeaa luotettavuutta ja korkean suorituskyvyn vaatimuksia.

RENESAS-mikrokontrollerin koko muoto on ”Renaissance Semiconductor for Advanced Solutions”. Nämä mikrokontrollerit tarjoavat parhaan suorituskyvyn sekä mikroprosessoreille että mikrokontrollereille, jotta niillä olisi hyvät suorituskykyominaisuudet sekä erittäin alhainen virrankulutus ja kiinteät pakkaukset.

Tällä mikrokontrollerilla on valtava muistikapasiteetti ja pinout, joten niitä käytetään erilaisissa autojen ohjaussovelluksissa. Suosituimmat mikrokontrolleriperheet ovat RX ja RL78 korkean suorituskyvynsä vuoksi. RENESAS RL78: n sekä RX-perhepohjaisten mikrokontrollerien pääominaisuudet sisältävät seuraavat.

• Tässä mikro-ohjaimessa käytetty arkkitehtuuri on CISC Harvard -arkkitehtuuri, joka antaa korkean suorituskyvyn.
• RL78-perheeseen pääsee sekä 8-bittisissä että 16-bittisissä mikro-ohjaimissa, kun taas RX-perhe on 32-bittinen mikro-ohjain.
• RL78-perheen mikrokontrolleri on pienitehoinen mikro-ohjain, kun taas RX-perhe tarjoaa korkean hyötysuhteen ja suorituskyvyn.
• RL78-perheen mikrokontrolleria on saatavana 20 - 128 nastaa, kun taas RX-perhe on saatavana 48-nastaisella mikrokontrollerilla 176-nastaiseen pakkaukseen.
• RL78-mikrokontrollerille flash-muisti vaihtelee välillä 16 kt - 512 kt, kun taas RX-perheelle se on 2 Mt.
• RX-perheen mikrokontrollerin RAM vaihtelee välillä 2KB - 128KB.
• Renesas-mikrokontrolleri tarjoaa pienitehoisen, korkean suorituskyvyn, vaatimattomat paketit ja suurimman valikoiman muistikokoja yhdistettynä ominaisuuksiltaan rikkaisiin oheislaitteisiin.

Renesas-mikrokontrollerit

• Renesas tarjoaa maailman monipuolisimmat mikrokontrolleriperheet, esimerkiksi RX-perheemme tarjoaa monenlaisia ​​laitteita, joiden muistivaihtoehdot ovat 32K flash / 4K RAM -muistista uskomattomaan 8M flash / 512K RAM -muistiin.
• RX-32-bittisten mikrokontrollerien perhe on monipuolinen, yleiskäyttöinen MCU, joka kattaa laajan valikoiman sulautettuja ohjaussovelluksia, joissa on nopea yhteys, digitaalinen signaalinkäsittely ja taajuusmuuttajan ohjaus.
• RX-mikrokontrolleriperhe käyttää 32-bittistä parannettua Harvard CISC -arkkitehtuuria erittäin korkean suorituskyvyn saavuttamiseksi.

Tapin kuvaus

Renesas-mikrokontrollerin nastajärjestys on esitetty kuvassa:

Renesas-mikrokontrollerien piikkikaavio

Se on 20-nastainen mikrokontrolleri. Tappi 9 on Vss, maadoitettu tappi ja Vdd, virtalähteen tappi. Siinä on kolme erilaista keskeytystä, jotka ovat normaalia keskeytystä, nopeaa keskeytystä ja nopeaa keskeytystä.

Normaalit keskeytykset tallentavat merkittävät rekisterit pinoon käyttämällä push- ja pop-ohjeita. Nopeat keskeytykset tallennetaan automaattisesti ohjelmalaskuriin ja prosessorin tilasanaan erityisiin varmuuskopiorekistereihin, joten vasteaika on nopeampaa. Ja suurnopeuskeskeytykset varaavat jopa neljä yleistä rekisteriä keskeytyksen omistettuun käyttöön laajentaakseen nopeutta entisestään.

Sisäinen väylärakenne antaa 5 sisäistä väylää varmistaakseen, että tiedonkäsittelyä ei hidasteta. Ohjehaku tapahtuu laajalla 64-bittisellä väylällä, niin että CISC-arkkitehtuureissa käytettyjen vaihtelevan pituisten ohjeiden vuoksi.

RX-mikrokontrollerien ominaisuudet ja edut

• Pieni virrankulutus toteutetaan moniydintekniikalla
• Tuki 5 V: n käytölle teollisuus- ja laitemalleihin
• Skaalautuvuus 48--145 nastaa ja 32KB - 1MB flash-muistia, mukana 8KB flash-muistia
• Integroitu turvaominaisuus
• Integroitu monipuolinen toimintosarja, joka sisältää 7 UART-, I2C-, 8 SPI-, vertailulaitetta, 12-bittistä ADC: tä, 10-bittistä DAC: ta ja 24-bittistä ADC: tä (RX21A), mikä vähentää järjestelmän kustannuksia integroimalla useimmat toiminnot

Renesas-mikrokontrollerin käyttö

• Teollinen automaatio
• Viestintäsovellukset
• Moottorinohjaussovellukset
• Testi ja mittaus
• Lääketieteelliset sovellukset

AVR-mikrokontrollerit

AVR-mikrokontrollerin ovat kehittäneet Alf-Egil Bogen ja Vegard Wollan Atmel Corporationilta. AVR-mikrokontrollerit ovat modifioitua Harvard RISC -arkkitehtuuria, joissa on erilliset muistit dataa ja ohjelmaa varten, ja AVR: n nopeus on suuri verrattuna 8051: een ja PIC: ään. AVR tarkoittaa TO lf-Egil Bogen ja V egard Wollanin R ISC-prosessori.

Atmel AVR-mikrokontrolleri

Ero 8051- ja AVR-ohjaimien välillä

• 8051: t ovat 8-bittisiä ohjaimia, jotka perustuvat CISC-arkkitehtuuriin, AVR: t ovat 8-bittisiä ohjaimia, jotka perustuvat RISC-arkkitehtuuriin
• 8051 kuluttaa enemmän virtaa kuin AVR-mikrokontrolleri
• Vuonna 8051 voimme ohjelmoida helposti kuin AVR-mikrokontrolleri
• AVR: n nopeus on enemmän kuin 8051-mikrokontrolleri

AVR-ohjainten luokitus

AVR-mikrokontrollerit luokitellaan kolmeen tyyppiin:

• TinyAVR - Vähemmän muistia, pieni koko, sopii vain yksinkertaisempiin sovelluksiin
• MegaAVR - Nämä ovat suosituimpia, joilla on hyvä muistin määrä (jopa 256 kt), suurempi määrä sisäänrakennettuja oheislaitteita ja sopivat kohtalaiseen tai monimutkaiseen sovellukseen
• XmegaAVR - Käytetään kaupallisesti monimutkaisiin sovelluksiin, jotka vaativat suurta ohjelmamuistia ja suurta nopeutta

AVR-mikrokontrollerin ominaisuudet

• 16 kt järjestelmän sisäistä ohjelmoitavaa salamaa
• 512B järjestelmässä ohjelmoitavaa EEPROMia
• 16-bittinen ajastin lisäominaisuuksilla
• Useita sisäisiä oskillaattoreita
• Sisäinen, itse ohjelmoitava flash-muisti, enintään 256 kt
• Järjestelmän sisällä ohjelmoitavissa ISP-, JTAG- tai suurjännitemenetelmillä
• Valinnainen käynnistyskoodiosa erillisillä lukkopaloilla suojausta varten
• Synkroniset / asynkroniset sarjaoheislaitteet (UART / USART)
• Sarjaperifeerinen liitäntäväylä (SPI)
• Universal serial interface (USI) kahden / kolmen johtimen synkronista tiedonsiirtoa varten
• Vartija-ajastin (WDT)
• Useita virransäästötiloja
• 10-bittiset A / D-muuntimet, jopa 16 kanavan multipleksillä
• CAN- ja USB-ohjaimen tuki
• Pienjännitelaitteet, jotka toimivat alle 1,8 voltin

On olemassa monia AVR-perheen mikrokontrollereita, kuten ATmega8, ATmega16 ja niin edelleen. Tässä artikkelissa käsitellään ATmega328-mikrokontrolleria. ATmega328 ja ATmega8 ovat pin-yhteensopivia IC: itä, mutta toiminnallisesti ne ovat erilaisia. ATmega328: n flash-muisti on 32 kt, ja ATmega8: lla on 8 kt. Muita eroja ovat ylimääräiset SRAM ja EEPROM, pin-vaihtokeskeytysten ja ajastinten lisääminen. Jotkut ATmega328: n ominaisuuksista ovat:

ATmega328: n ominaisuudet

• 28-napainen AVR-mikrokontrolleri
• Flash-ohjelmamuisti 32 kt
• EEPROM-datamuisti 1 kt
• SRAM-datamuisti 2 kt
• I / O-nastat ovat 23
• Kaksi 8-bittistä ajastinta
• A / D-muunnin
• Kuusikanavainen PWM
• Sisäänrakennettu USART
• Ulkoinen oskillaattori: jopa 20 MHz

ATmega328: n tapin kuvaus

Se tulee 28-napaisella DIP: llä, joka näkyy alla olevassa kuvassa:

AVR-mikrokontrollerien piikkikaavio

Vcc: Digitaalinen syöttöjännite.

GND: Maa.

Portti B: Portti B on 8-bittinen kaksisuuntainen I / O-portti. Port B-nastat määritetään kolmesti, kun palautustila aktivoituu tai yksi, vaikka kello ei ole käynnissä.

Portti C: Portti C on 7-bittinen kaksisuuntainen I / O-portti, jossa on sisäiset ylösvetovastukset.

PC6 / NOLLAA

Portti D: Se on 8-bittinen kaksisuuntainen I / O-portti, jossa on sisäiset vetovastukset. Portin D lähtöpuskurit koostuvat symmetrisistä käyttöominaisuuksista.

AVcc: AVcc on ADC: n syöttöjännitetappi.

AREF: AREF on analoginen vertailutappi ADC: lle.

AVR-mikrokontrollerin sovellukset

AVR-mikrokontrollereita on monia sovelluksia, joita niitä käytetään kodin automaatioon, kosketusnäyttöön, autoihin, lääkinnällisiin laitteisiin ja puolustukseen.

PIC-mikrokontrolleri

PIC on oheisliitäntäohjain, jonka on kehittänyt yleisen instrumentin mikroelektroniikka vuonna 1993. Sitä ohjaa ohjelmisto. Ne voidaan ohjelmoida suorittamaan monia tehtäviä ja ohjaamaan sukupolven linjaa ja monia muita. PIC-mikrokontrollerit löytävät tiensä uusiin sovelluksiin, kuten älypuhelimiin, äänilisälaitteisiin, videopelien oheislaitteisiin ja kehittyneisiin lääkinnällisiin laitteisiin.

PIC-tiedostoja on monia, aloitettu PIC16F84- ja PIC16C84-koodeilla. Mutta nämä olivat ainoat edulliset flash-pikakuvat. Microchip on äskettäin tuonut markkinoille flash-sirut, joiden tyypit ovat paljon houkuttelevampia, kuten 16F628, 16F877 ja 18F452. 16F877 on noin kaksinkertainen vanhan 16F84 hintaan, mutta siinä on kahdeksankertainen koodikoko, paljon enemmän RAM-muistia, paljon enemmän I / O-nastoja, UART-, A / D-muunnin ja paljon muuta.

PIC-mikrokontrolleri

PIC16F877: n ominaisuudet

Pic16f877: n ominaisuuksiin kuuluu seuraava.

• Suorituskykyinen RISC-suoritin
• Jopa 8K x 14 sanaa FLASH-ohjelmamuistia
• 35 Ohjeet (kiinteäpituinen 14-bittinen koodaus)
• 368 × 8 staattinen RAM-pohjainen datamuisti
• Jopa 256 x 8 tavua EEPROM-muistia
• Keskeytysominaisuus (jopa 14 lähdettä)
• Kolme osoitustilaa (suora, epäsuora, suhteellinen)
• Käynnistyksen nollaus (POR)
• Harvardin arkkitehtuurimuisti
• Virransäästö SLEEP-tila
• Laaja käyttöjännitealue: 2,0 V - 5,5 V
• Korkea pesuallas / lähdevirta: 25mA
• Akkukäyttöinen kone

Oheislaitteiden ominaisuudet

3 ajastinta / laskuria (ohjelmoitavat esiskalaarit)

• Ajastin0, Ajastin2 on 8-bittinen ajastin / laskuri, jossa on 8-bittinen esiskalaari
• Ajastin1 on 16-bittinen, sitä voidaan lisätä lepotilassa ulkoisen kiteen / kellon kautta

Kaksi kaapata, verrata, PWM-moduulia

• Tulonsieppausfunktio tallentaa Ajastin1-määrän pin-siirtymään
• PWM-toiminnon lähtö on neliöaalto, jolla on ohjelmoitava jakso ja toimintajakso.

10-bittinen 8-kanavainen analogia-digitaalimuunnin

USART 9-bittisellä osoitetunnistuksella

Synkroninen sarjaportti master-tilassa ja I2C Master / Slave

8-bittinen rinnakkainen orjaportti

Analogiset ominaisuudet

• 10-bittinen, jopa 8-kanavainen analogia-digitaalimuunnin (A / D)
• Brown-out Reset (BOR)
• Analoginen vertailumoduuli (Ohjelmoitava tulomultipleksointi laitetuloista ja vertailulähdöistä on ulospäin käytettävissä)

PIC16F877A: n tapin kuvaus

PIC16F877A: n tapin kuvausta käsitellään jäljempänä.

PIC: n edut

• Se on RISC-muotoilu
• Sen koodi on erittäin tehokas, jolloin PIC voi toimia tyypillisesti pienemmällä ohjelmamuistilla kuin suuremmat kilpailijat
• Se on edullinen, korkea kellotaajuus

PIC16F877A: n tyypillinen sovelluspiiri

Alla oleva piiri koostuu lampusta, jonka kytkentää ohjataan PIC-mikrokontrollerilla. Mikrokontrolleri on liitetty ulkoiseen kristalliin, joka tarjoaa kellotulon.

PIC16F877A-mikrokontrollerien sovellus

PIC on myös liitetty painikkeeseen ja kun painetaan painiketta, mikrokontrolleri lähettää vastaavasti korkean signaalin transistorin pohjaan transistorin kytkemiseksi päälle ja muodostaen siten oikean yhteyden releeseen sen kytkemiseksi päälle ja anna AC-virran kulkeutua lamppuun ja siten lamppu hehkuu. Toiminnan tila näkyy LCD-näytössä, joka on liitetty PIC-mikrokontrolleriin.

MSP-mikrokontrolleri

Mikrokontrolleri, kuten MSP430, on 16-bittinen mikrokontrolleri. Termi MSP on lyhenne sanoista 'Mixed Signal Processor'. Tämä mikro-ohjainperhe on otettu Texas Instruments -yhtiöltä ja se on suunniteltu sekä pienille kustannuksille että pienitehoisille järjestelmille. Tässä ohjaimessa on 16-bittinen tietoväylä, osoitetilat-7 pienemmillä komentosarjoilla, mikä mahdollistaa tiheämmän, lyhyemmän ohjelmointikoodin, jota käytetään nopeaan suorituskykyyn.

Tämä mikro-ohjain on eräänlainen integroitu piiri, jota käytetään ohjelmien suorittamiseen muiden koneiden tai laitteiden ohjaamiseksi. Se on eräänlainen mikrolaite, jota käytetään muiden koneiden ohjaamiseen. Tämän mikro-ohjaimen ominaisuudet ovat yleensä saavutettavissa muun tyyppisillä mikro-ohjaimilla.

• Täydellinen SoC, kuten ADC, LCD, I / O-portit, RAM, ROM, UART, vahtiajastin, perusajastin jne.
• Se käyttää yhtä ulkoista kristallia ja FLL (taajuuslukittu silmukka) -oskillaattori johtaa pääasiassa kaikki sisäiset CLK: t
• Virrankulutus on alhainen, kuten 4,2 nW vain jokaiselle käskylle
• Vakaa generaattori yleisimmin käytetyille vakioille, kuten –1, 0, 1, 2, 4, 8
• Tyypillinen suuri nopeus on 300 ns jokaiselle käskylle, kuten 3,3 MHz CLK
• Osoitemoodit ovat 11, joissa seitsemää osoitetilaa käytetään lähdeoperandeihin ja neljää osoitetilaa käytetään kohdeoperandiin.
• RISC-arkkitehtuuri, 27 ydinohjetta

Reaaliaikainen kapasiteetti on täynnä, vakaa ja järjestelmän nimellinen CLK-taajuus saadaan 6-kellojen jälkeen vasta, kun MSP430 on palautettu pienitehoisesta tilasta. Pääkiteen osalta ei tarvitse odottaa vakauttamista ja värähtelyä.

Ydinohjeet yhdistettiin erityisominaisuuksien avulla, jotta ohjelmasta olisi helppoa MSP430-mikrokontrollerissa, jossa käytetään muuten C-kokoonpanoa tarjoamaan erinomaista toiminnallisuutta ja joustavuutta. Esimerkiksi jopa matalalla käskyjen määrällä mikrokontrolleri kykenee seuraamaan suunnilleen koko käskyjoukkoa.

Hitachi-mikrokontrolleri

Hitachi-mikrokontrolleri kuuluu H8-perheeseen. H8: n kaltaista nimeä käytetään suuressa 8-, 16- ja 32-bittisessä mikrokontrolleriperheessä. Nämä mikrokontrollerit kehitettiin Renesas Technologyn avulla. Tämä tekniikka perustettiin Hitachin puolijohteissa vuonna 1990.

Motorola-mikrokontrolleri

Motorolan mikrokontrolleri on erittäin integroitu mikrokontrolleri, jota käytetään korkean suorituskyvyn tietojenkäsittelyprosessiin. Tämän mikrokontrollerin yksikkö käyttää SIM-korttia (järjestelmän integraatiomoduuli), TPU: ta (aikaprosessointilaite) ja QSM: ää (jonossa oleva sarjamoduuli).

Mikrokontrollerityyppien edut

Mikrokontrollerityyppien etuihin kuuluvat seuraavat.

• Luotettava
• Uudelleenkäytettävä
• Energiatehokas
• Kustannustehokas
• Uudelleenkäytettävä
• Toiminta vie vähemmän aikaa
• Nämä ovat joustavia ja hyvin pieniä
• Korkean integraation ansiosta järjestelmän kokoa ja kustannuksia voidaan pienentää.
• Mikrokontrollerin liitäntä on helppoa ROM-, RAM- ja I / O-porttien avulla.
• Monia tehtäviä voidaan suorittaa, joten inhimillisiä vaikutuksia voidaan vähentää.
• Se on helppokäyttöinen, vianmääritys ja järjestelmän ylläpito on yksinkertaista.
• Se toimii kuin mikrotietokone ilman digitaalisia osia

Mikrokontrollerityyppien haitat

Mikrokontrollerityyppien haittoja ovat seuraavat.

• Ohjelmoinnin monimutkaisuus
• Sähköstaattinen herkkyys
• Liitäntä suuritehoisten laitteiden kanssa ei ole mahdollista.
• Sen rakenne on monimutkaisempi verrattuna mikroprosessoreihin.
• Yleensä sitä käytetään mikrolaitteissa
• Se yksinkertaisesti suorittaa epätäydellisen no. teloituksia samanaikaisesti.
• Sitä käytetään yleensä mikrolaitteissa
• Sen rakenne on monimutkaisempi verrattuna mikroprosessoriin
• Mikrokontrolleri ei voi liittää suoraan suuritehoisempaa laitetta
• Se suoritti vain rajoitetun määrän teloituksia samanaikaisesti

Mikrokontrollerityyppien sovellukset

Mikrokontrollereita käytetään pääasiassa upotettuihin laitteisiin, toisin kuin mikroprosessorit, joita käytetään henkilökohtaisissa tietokoneissa tai muissa laitteissa. Näitä käytetään pääasiassa erilaisissa laitteissa, kuten implantoitavissa lääkinnällisissä laitteissa, sähkötyökaluissa, moottoreiden ohjausjärjestelmissä autoissa, toimistoissa käytettävissä koneissa, kaukosäätimellä ohjattavissa laitteissa, leluissa jne.

• Autot
• Kädessä pidettävät mittausjärjestelmät
• Matkapuhelimet
• Tietokonejärjestelmät
• Turvahälytykset
• Kodinkoneet
• Nykyinen mittari
• Kamerat
• Mikro-uuni
• Mittauslaitteet
• Laitteet prosessinohjaukseen
• Käytetään mittaus- ja mittauslaitteissa, voltimittareissa, pyörivien esineiden mittauksessa
• Laitteiden hallinta
• Teollisuuden instrumentointilaitteet
• Instrumentointilaitteet teollisuudessa
• Valoherkkä
• Turvallisuuslaitteet
• Prosessinohjauslaitteet
• Ohjauslaitteet
• Palon havaitseminen
• Lämpötilan tunnistaminen
• Matkapuhelimet
• Automaattiset matkapuhelimet
• Pesukoneet
• Kamerat
• Turvahälytykset

Näin ollen kyse on kaikesta yleiskatsaus mikro-ohjaintyypeistä . Nämä mikrokontrollerit ovat yhden sirun mikrotietokoneita ja niiden valmistukseen käytetty tekniikka on VLSI. Näitä kutsutaan myös sulautetuiksi ohjaimiksi, joita on saatavana 4-bittisenä, 8-bittisenä, 64-bittisenä ja 128-bittisenä. Tämä siru on suunniteltu hallitsemaan eri sulautettujen järjestelmien toimintoja. Tässä on kysymys sinulle, mikä on ero mikroprosessorin ja mikrokontrollerin välillä?