Типы микроконтроллеров и их применение

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Микроконтроллер представляет собой одиночный чип и обозначается с помощью μC или uC. Технология изготовления, используемая для его контроллера, - СБИС. Альтернативное название микроконтроллера - встроенный контроллер. В настоящее время на рынке существуют различные типы микроконтроллеров, такие как 4-битные, 8-битные, 64-битные и 128-битные. Это сжатый микрокомпьютер, используемый для управления функциями встроенных систем в роботах, офисных машинах, автомобилях, бытовой технике и других электронных устройствах. В микроконтроллере используются различные компоненты: процессор, периферийные устройства и память. Они в основном используются в различных электронных устройствах, которые требуют определенного контроля со стороны оператора устройства. В этой статье обсуждается обзор типов микроконтроллеров и их работы.

Что такое микроконтроллер?

Микроконтроллер - это небольшой, недорогой и автономный компьютер на кристалле, который можно использовать в качестве встроенной системы. Некоторые микроконтроллеры могут использовать четырехбитные выражения и работать с тактовой частотой, которые обычно включают:




  • 8- или 16-битный микропроцессор.
  • Немного ОЗУ.
  • Программируемое ПЗУ и флэш-память.
  • Параллельный и последовательный ввод / вывод.
  • Таймеры и генераторы сигналов.
  • Аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование

Микроконтроллеры обычно должны иметь низкое энергопотребление, поскольку многие устройства, которыми они управляют, работают от батарей. Микроконтроллеры используются во многих бытовых электронных устройствах, автомобильных двигателях, компьютерной периферии, а также в испытательном или измерительном оборудовании. И они хорошо подходят для длительного использования батарей. Преобладающая часть используемых в настоящее время микроконтроллеров имплантируется в другую аппаратуру.

Микроконтроллеры работают

Микросхема микроконтроллера - высокоскоростное устройство, но по сравнению с компьютером медленное. Таким образом, каждая инструкция будет выполняться внутри микроконтроллера с высокой скоростью. После включения питания кварцевый генератор будет активирован через логический регистр управления. В течение нескольких секунд, так как ранняя подготовка находится в стадии разработки, конденсаторы паразита будут заряжены.



Как только уровень напряжения достигает своего максимального значения, частота генератора переходит в стабильный процесс записи битов через специальные функциональные регистры. Все происходит на основе CLK генератора, и вся электроника начинает работать. Все это занимает крайне мало наносекунд.

Основная функция микроконтроллера заключается в том, что его можно рассматривать как автономные системы, использующие память процессора. Его периферийные устройства можно использовать как микроконтроллер 8051. Когда большинство используемых в настоящее время микроконтроллеров встроены в другие виды оборудования, такие как телефоны, автомобили и периферийные устройства компьютерных систем.


Основы типов микроконтроллеров

Любой электрический прибор, используемый для хранения, измерения и отображения информации, в противном случае включает в себя микросхему. В базовую структуру микроконтроллера входят различные компоненты.

ЦПУ

Микроконтроллер называется устройством ЦП, используется для переноса и декодирования данных и, наконец, эффективного выполнения назначенной задачи. С помощью центрального процессора все компоненты микроконтроллера подключаются к определенной системе. Инструкция, полученная через программируемую память, может быть декодирована через CPU.

объем памяти

В микроконтроллере микросхема памяти работает как микропроцессор, поскольку хранит все данные, а также программы. Микроконтроллеры разработаны с некоторым объемом RAM / ROM / флэш-памяти для хранения исходного кода программы.

Порты ввода / вывода

По сути, эти порты используются для взаимодействия с другими устройствами, такими как светодиоды, ЖК-дисплеи, принтеры и т. Д.

Последовательные порты

Последовательные порты используются для обеспечения последовательных интерфейсов между микроконтроллером, а также множеством других периферийных устройств, таких как параллельный порт.

Таймеры

В микроконтроллере есть таймеры, в противном случае - счетчики. Они используются для управления всеми операциями отсчета времени и счета в микроконтроллере. Основная функция счетчика - подсчет внешних импульсов, тогда как операции, выполняемые с помощью таймеров, - это функции часов, генерация импульсов, модуляция, измерение частоты, создание колебаний и т. Д.

АЦП (аналого-цифровой преобразователь)

АЦП - это аббревиатура от аналого-цифрового преобразователя. Основная функция АЦП - изменение сигналов с аналоговых на цифровые. Для АЦП требуемые входные сигналы являются аналоговыми, и создание цифрового сигнала используется в различных цифровых приложениях, таких как измерительные устройства.

ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь)

Акроним DAC - цифро-аналоговый преобразователь, используемый для выполнения функций, обратных ADC. Обычно это устройство используется для управления аналоговыми устройствами, такими как двигатели постоянного тока и т. Д.

Интерпретировать контроль

Этот контроллер используется для отложенного управления выполняющейся программой, и интерпретация является либо внутренней, либо внешней.

Специальный функциональный блок

Некоторые специальные микроконтроллеры, предназначенные для специальных устройств, таких как роботы, космические системы, содержат специальный функциональный блок. В этом блоке есть дополнительные порты для выполнения определенных операций.

Как классифицируются типы микроконтроллеров?

Микроконтроллеры характеризуются шириной шины, набором команд и структурой памяти. Для одной и той же семьи могут быть разные формы с разными источниками. В этой статье будут описаны некоторые из основных типов микроконтроллеров, о которых новые пользователи могут не знать.

Типы микроконтроллеров показаны на рисунке, они характеризуются своими битами, архитектурой памяти, памятью / устройствами и набором команд. Обсудим это кратко.

Типы микроконтроллеров

Типы микроконтроллеров

Типы микроконтроллеров по количеству бит

Биты в микроконтроллере - это 8-битные, 16-битные и 32-битные микроконтроллеры.

В 8 бит микроконтроллер, точка, когда внутренняя шина 8-битная, тогда АЛУ выполняет арифметические и логические операции. Примерами 8-битных микроконтроллеров являются семейства Intel 8031/8051, PIC1x и Motorola MC68HC11.

В 16 бит микроконтроллер обеспечивает большую точность и производительность по сравнению с 8-битным. Например, 8-битные микроконтроллеры могут использовать только 8 бит, в результате чего конечный диапазон составляет 0 × 00 - 0xFF (0-255) для каждого цикла. Напротив, 16-битные микроконтроллеры с их битовой шириной данных имеют диапазон 0 × 0000 - 0xFFFF (0-65535) для каждого цикла.

Самая большая ценность более длинного таймера, вероятно, может оказаться полезной в определенных приложениях и схемах. Он может автоматически работать с двумя 16-битными числами. Некоторыми примерами 16-битных микроконтроллеров являются 16-битные микроконтроллеры расширенных семейств 8051XA, PIC2x, Intel 8096 и Motorola MC68HC12.

В 32-битный микроконтроллер использует 32-битные инструкции для выполнения арифметических и логических операций. Они используются в автоматически управляемых устройствах, включая имплантируемые медицинские устройства, системы управления двигателем, офисную технику, бытовую технику и другие типы встроенных систем. Некоторые примеры: семейство Intel / Atmel 251, PIC3x.

Типы микроконтроллеров по устройствам памяти

Устройства памяти делятся на два типа:

  • Микроконтроллер встроенной памяти
  • Микроконтроллер внешней памяти

Микроконтроллер со встроенной памятью : Когда встроенная система имеет микроконтроллер, который имеет все функциональные блоки, доступные на микросхеме, называется встроенным микроконтроллером. Например, 8051, имеющий память программ и данных, порты ввода-вывода, последовательную связь, счетчики, таймеры и прерывания на кристалле, представляет собой встроенный микроконтроллер.

Микроконтроллер с внешней памятью : Когда встроенная система имеет микроконтроллер, который не имеет всех функциональных блоков, доступных на микросхеме, называется микроконтроллером внешней памяти. Например, 8031 ​​не имеет программной памяти на микросхеме - это внешняя память микроконтроллера.

Типы микроконтроллеров согласно набору инструкций

CISC : CISC - это компьютер со сложной системой команд. Это позволяет программисту использовать одну инструкцию вместо множества более простых инструкций.

РИСК : RISC означает компьютер с сокращенным набором команд, этот тип наборов команд упрощает дизайн микропроцессора для промышленных стандартов. Это позволяет каждой инструкции работать с любым регистром или использовать любой режим адресации и одновременный доступ к программе и данным.

Пример для CISC и RISC

CISC :Mov AX, 4 РИСК :Mov AX, 0
Mov BX, 2Mov BX, 4
ДОБАВИТЬ BX, AXMov CX, 2
НачинатьДОБАВИТЬ AX, BX
ПетляНачинать

Из приведенного выше примера, системы RISC сокращают время выполнения за счет сокращения тактовых циклов на инструкцию, а системы CISC сокращают время выполнения за счет уменьшения количества инструкций на программу. RISC дает лучшее исполнение, чем CISC.

Типы микроконтроллеров в зависимости от архитектуры памяти

Архитектура памяти микроконтроллера бывает двух типов, а именно:

  • Микроконтроллер с архитектурой памяти Harvard
  • Микроконтроллер с архитектурой памяти Princeton

Микроконтроллер с архитектурой памяти Harvard : Момент, когда микроконтроллер имеет разное адресное пространство памяти для памяти программ и данных, микроконтроллер имеет архитектуру памяти в процессоре Гарварда.

Микроконтроллер с архитектурой памяти Princeton : Момент, когда микроконтроллер имеет общий адрес памяти для памяти программ и памяти данных, микроконтроллер имеет архитектуру памяти Princeton в процессоре.

Типы микроконтроллеров

Существуют разные типы микроконтроллеров, такие как 8051, PIC, AVR, ARM,

Микроконтроллер 8051

Это 40-контактный микроконтроллер с Vcc 5 В, подключенным к контакту 40, и Vss на контакте 20, который поддерживается 0 В. И есть порты ввода и вывода от P1.0 до P1.7, которые имеют функцию открытого стока. Port3 имеет дополнительные функции. Контакт 36 имеет состояние открытого стока, а контакт 17 имеет внутренне подтянутый транзистор внутри микроконтроллера.

Когда мы применяем логику 1 к порту 1, мы получаем логику 1 на порту 21 и наоборот. Программирование микроконтроллера чрезвычайно сложно. По сути, мы пишем программу на языке C, которая затем конвертируется в машинный язык, понятный микроконтроллеру.

Вывод RESET подключен к выводу 9, соединенному с конденсатором. Когда переключатель находится в положении ON, конденсатор начинает заряжаться и RST высокий. Применение высокого уровня к контакту сброса сбрасывает микроконтроллер. Если мы применим логический ноль к этому выводу, программа начнет выполнение с начала.

Архитектура памяти 8051

Память 8051 разделена на две части. Это память программ и память данных. Память программ хранит выполняемую программу, тогда как память данных временно хранит данные и результаты. 8051 использовался в большом количестве устройств, главным образом потому, что его легко интегрировать в устройство. Микроконтроллеры в основном используются в управлении энергопотреблением, сенсорном экране, автомобилях и медицинских устройствах.

Программная память 8051

Программная память 8051

И

Память данных 8051

Память данных 8051

Описание контактов микроконтроллера 8051

Пин-40: Vcc - это основной источник питания + 5В постоянного тока.

Контакт 20: Vss - обозначает заземление (0 В).

Контакты 32-39: Известный как порт 0 (от P0.0 до P0.7) для работы в качестве портов ввода-вывода.

Пин-31: Включение фиксации адреса (ALE) используется для демультиплексирования сигнала адрес-данные порта 0.

Пин-30: (EA) Вход внешнего доступа используется для включения или отключения взаимодействия с внешней памятью. Если нет требований к внешней памяти, этот вывод всегда находится в высоком состоянии.

Пин-29: Program Store Enable (PSEN) используется для чтения сигналов из внешней памяти программ.

Контакты- 21-28: Известный как порт 2 (от P 2.0 до P 2.7) - помимо использования в качестве порта ввода-вывода, сигналы шины адреса более высокого порядка мультиплексируются с этим квазидвунаправленным портом.

Контакты 18 и 19: Используется для подключения внешнего кристалла для обеспечения системных часов.

Контакты 10-17: Этот порт также выполняет некоторые другие функции, такие как прерывания, ввод таймера, сигналы управления для внешней памяти, взаимодействующей с чтением и записью. Это квазидвунаправленный порт с внутренним подтягиванием.

Контакт 9: Это вывод RESET, используемый для установки микроконтроллеров 8051 их начальных значений, когда микроконтроллер работает или при первоначальном запуске приложения. Штифт RESET должен быть установлен в высокий уровень на 2 машинных цикла.

Контакты 1-8: Этот порт не выполняет никаких других функций. Порт 1 - это квазидвунаправленный порт ввода-вывода.

Микроконтроллер Renesas

Renesas - это новейшее семейство автомобильных микроконтроллеров, которое предлагает высокопроизводительные функции с исключительно низким энергопотреблением для широкого и универсального набора элементов. Этот микроконтроллер предлагает богатые функциональные возможности и встроенные характеристики безопасности, необходимые для новых и передовых автомобильных приложений. Ядро процессора микроконтроллера поддерживает высокие требования к надежности и производительности.

Полная форма микроконтроллера RENESAS - «Renaissance Semiconductor for Advanced Solutions». Эти микроконтроллеры обеспечивают лучшую производительность для микропроцессоров, а также для микроконтроллеров, обладая хорошими характеристиками производительности наряду с очень низким потреблением энергии, а также прочной упаковкой.

Этот микроконтроллер имеет огромный объем памяти, а также распиновку, поэтому они используются в различных приложениях управления автомобилем. Самыми популярными семействами микроконтроллеров являются RX и RL78 из-за их высокой производительности. Основные особенности RENESAS RL78, а также микроконтроллеров на базе семейства RX, включают следующее.

  • В этом микроконтроллере используется архитектура CISC, которая обеспечивает высокую производительность.
  • Семейство RL78 доступно как в 8-битных, так и в 16-битных микроконтроллерах, тогда как семейство RX представляет собой 32-битный микроконтроллер.
  • Микроконтроллер семейства RL78 - это микроконтроллер с низким энергопотреблением, тогда как семейство RX обеспечивает высокую эффективность, а также производительность.
  • Микроконтроллер семейства RL78 доступен от 20 до 128 контактов, тогда как семейство RX доступно от 48-контактного микроконтроллера до 176-контактного корпуса.
  • Для микроконтроллера RL78 размер флэш-памяти составляет от 16 КБ до 512 КБ, тогда как для семейства RX - 2 МБ.
  • Объем оперативной памяти микроконтроллеров семейства RX составляет от 2 до 128 КБ.
  • Микроконтроллер Renesas предлагает низкое энергопотребление, высокую производительность, скромные корпуса и самый большой диапазон размеров памяти в сочетании с периферийными устройствами с богатыми характеристиками.
Микроконтроллеры Renesas

Микроконтроллеры Renesas

  • Renesas предлагает самые универсальные семейства микроконтроллеров в мире, например, наше семейство RX предлагает множество типов устройств с вариантами памяти от 32K flash / 4K RAM до невероятной 8M flash / 512K RAM.
  • Семейство 32-разрядных микроконтроллеров RX представляет собой многофункциональный универсальный микроконтроллер, охватывающий широкий спектр встроенных приложений управления с высокоскоростным подключением, цифровой обработкой сигналов и управлением инвертором.
  • В семействе микроконтроллеров RX используется 32-битная улучшенная архитектура Harvard CISC для достижения очень высокой производительности.

Описание контакта

Расположение выводов микроконтроллера Renesas показано на рисунке:

Схема контактов микроконтроллеров Renesas

Схема контактов микроконтроллеров Renesas

Это 20-контактный микроконтроллер. Контакт 9 - это Vss, контакт заземления, и Vdd, контакт источника питания. Он имеет три различных типа прерывания: обычное прерывание, быстрое прерывание и высокоскоростное прерывание.

Обычные прерывания сохраняют значимые регистры в стеке с помощью инструкций push и pop. Быстрые прерывания автоматически сохраняются программным счетчиком и словом состояния процессора в специальных резервных регистрах, поэтому время отклика сокращается. А высокоскоростные прерывания выделяют до четырех регистров общего назначения для специального использования прерыванием, чтобы еще больше увеличить скорость.

Структура внутренней шины дает 5 внутренних шин, чтобы гарантировать, что обработка данных не замедляется. Выборка инструкций происходит через широкую 64-битную шину, так что это связано с инструкциями переменной длины, используемыми в архитектурах CISC.

Особенности и преимущества микроконтроллеров RX

  • Низкое энергопотребление реализовано с использованием многоядерной технологии.
  • Поддержка работы 5 В для промышленных и бытовых устройств
  • Масштабируемость от 48 до 145 контактов и от 32 КБ до 1 МБ флэш-памяти, включая 8 КБ флэш-памяти данных
  • Встроенная функция безопасности
  • Интегрированный богатый набор функций из 7 UART, I2C, 8 SPI, компараторов, 12-битного АЦП, 10-битного ЦАП и 24-битного АЦП (RX21A), что снизит стоимость системы за счет интеграции большинства функций

Применение микроконтроллера Renesas

  • Индустриальная автоматизация
  • Коммуникационные приложения
  • Приложения для управления двигателем
  • Испытания и измерения
  • Медицинские приложения

Микроконтроллеры AVR

Микроконтроллер AVR разработан Альф-Эгилем Богеном и Вегардом Волланом из Atmel Corporation. Микроконтроллеры AVR представляют собой модифицированную архитектуру Harvard RISC с отдельной памятью для данных и программ, а скорость AVR высока по сравнению с 8051 и PIC. AVR означает К lf-Эгиль Боген и V egard Wollan’s р Процессор ISC.

Микроконтроллер Atmel AVR

Микроконтроллер Atmel AVR

Разница между контроллерами 8051 и AVR

  • 8051 - это 8-битные контроллеры на основе архитектуры CISC, AVR - это 8-битные контроллеры на основе архитектуры RISC.
  • 8051 потребляет больше энергии, чем микроконтроллер AVR
  • В 8051 мы можем программировать проще, чем микроконтроллер AVR
  • Скорость AVR больше, чем у микроконтроллера 8051

Классификация контроллеров AVR

Микроконтроллеры AVR подразделяются на три типа:

  • TinyAVR - меньше памяти, небольшой размер, подходит только для более простых приложений
  • MegaAVR - самые популярные из них с большим объемом памяти (до 256 КБ), большим количеством встроенных периферийных устройств и подходящими для умеренных и сложных приложений.
  • XmegaAVR - используется в коммерческих целях для сложных приложений, требующих большой программной памяти и высокой скорости

Особенности микроконтроллера AVR

  • 16 КБ встроенной программируемой флэш-памяти
  • 512B программируемой в системе EEPROM
  • 16-битный таймер с дополнительными функциями
  • Несколько внутренних генераторов
  • Внутренняя самопрограммируемая флэш-память с инструкциями до 256 КБ
  • Программируется внутри системы с использованием ISP, JTAG или методов высокого напряжения
  • Дополнительная секция загрузочного кода с независимыми битами блокировки для защиты
  • Синхронная / асинхронная последовательная периферия (UART / USART)
  • Шина последовательного периферийного интерфейса (SPI)
  • Универсальный последовательный интерфейс (USI) для двух / трехпроводной синхронной передачи данных
  • Сторожевой таймер (WDT)
  • Несколько энергосберегающих спящих режимов
  • 10-битные аналого-цифровые преобразователи с мультиплексированием до 16 каналов
  • Поддержка контроллера CAN и USB
  • Низковольтные устройства до 1,8 В

Существует множество микроконтроллеров семейства AVR, таких как ATmega8, ATmega16 и так далее. В этой статье мы обсудим микроконтроллер ATmega328. ATmega328 и ATmega8 - это ИС, совместимые по выводам, но функционально они разные. ATmega328 имеет флэш-память объемом 32 КБ, а ATmega8 - 8 КБ. Другими отличиями являются дополнительные SRAM и EEPROM, добавление прерываний для смены контактов и таймеров. Некоторые особенности ATmega328:

Особенности ATmega328

  • 28-контактный микроконтроллер AVR
  • Флэш-память программ 32кбайт
  • EEPROM память данных 1кбайт
  • Память данных SRAM 2 Кбайт
  • Контакты ввода / вывода - 23
  • Два 8-битных таймера
  • Аналого-цифровой преобразователь
  • Шестиканальный ШИМ
  • Встроенный USART
  • Внешний осциллятор: до 20 МГц

Описание контактов ATmega328

Он поставляется в 28-контактном DIP-корпусе, показанном на рисунке ниже:

Схема контактов микроконтроллеров AVR

Схема контактов микроконтроллеров AVR

Vcc: Цифровое напряжение питания.

GND: Земля.

Порт B: Порт B - это 8-битный двунаправленный порт ввода-вывода. Выводы порта B имеют три состояния, когда становится активным условие сброса или один, даже если часы не работают.

Порт C: Порт C - это 7-битный двунаправленный порт ввода-вывода с внутренними подтягивающими резисторами.

PC6 / СБРОС

Порт D: Это 8-битный двунаправленный порт ввода-вывода с внутренними подтягивающими резисторами. Выходные буферы порта D имеют симметричные характеристики привода.

AVcc: AVcc - это вывод напряжения питания для АЦП.

AREF: AREF - это аналоговый опорный вывод для АЦП.

Применение микроконтроллера AVR

Микроконтроллеры AVR находят множество применений, они используются в домашней автоматизации, сенсорном экране, автомобилях, медицинских устройствах и защите.

Микроконтроллер PIC

PIC - это контроллер периферийного интерфейса, разработанный компанией General Instruments Microelectronics в 1993 году. Он управляется программным обеспечением. Их можно было запрограммировать для выполнения множества задач, управления линией генерации и многого другого. Микроконтроллеры PIC находят свое применение в новых приложениях, таких как смартфоны, аудио аксессуары, периферийные устройства для видеоигр и современные медицинские устройства.

Есть много PIC, начиная с PIC16F84 и PIC16C84. Но это были единственные доступные флеш-карты. Microchip недавно представила флеш-чипы гораздо более привлекательных типов, например 16F628, 16F877 и 18F452. 16F877 примерно вдвое дороже старого 16F84, но имеет в восемь раз больший размер кода, гораздо больше оперативной памяти, гораздо больше контактов ввода-вывода, UART, аналого-цифровой преобразователь и многое другое.

Микроконтроллер PIC

Микроконтроллер PIC

Особенности PIC16F877

Возможности pic16f877 включают следующее.

  • Высокопроизводительный RISC-процессор
  • До 8K x 14 слов программной памяти FLASH
  • 35 инструкций (кодирование фиксированной длины - 14 бит)
  • 368 × 8 статическая память данных на основе ОЗУ
  • До 256 x 8 байт памяти данных EEPROM
  • Возможность прерывания (до 14 источников)
  • Три режима адресации (прямая, косвенная, относительная)
  • Сброс при включении (POR)
  • Память архитектуры Гарварда
  • Энергосберегающий спящий режим
  • Широкий диапазон рабочего напряжения: от 2,0 В до 5,5 В
  • Большой ток потребления / источника: 25 мА
  • Аккумуляторная машина

Периферийные функции

3 таймера / счетчика (программируемые предварительные скаляры)

  • Timer0, Timer2 - это 8-битный таймер / счетчик с 8-битным предварительным скаляром
  • Timer1 - 16-битный, может увеличиваться во время сна через внешний кристалл / часы

Два модуля захвата, сравнения, ШИМ

  • Функция захвата входа записывает счетчик Timer1 при переходе контакта
  • Выходной сигнал функции ШИМ представляет собой прямоугольную волну с программируемым периодом и рабочим циклом.

10-битный 8-канальный аналого-цифровой преобразователь

USART с обнаружением 9-битного адреса

Синхронный последовательный порт с ведущим режимом и I2C Master / Slave

8-битный параллельный подчиненный порт

Аналоговые функции

  • 10-битный, до 8-канальный аналого-цифровой преобразователь (A / D)
  • Сброс при отключении питания (BOR)
  • Модуль аналогового компаратора (программируемое мультиплексирование входов с входов устройства и выходов компаратора доступно извне)

Описание контактов PIC16F877A

Описание контактов PIC16F877A обсуждается ниже.

ПИК микро

ПИК микрокон

PIC микроконтроллер

Преимущества PIC

  • Это дизайн RISC
  • Его код чрезвычайно эффективен, что позволяет PIC работать с меньшим объемом памяти для программ, чем у его более крупных конкурентов.
  • Это низкая стоимость, высокая тактовая частота

Типовая схема применения PIC16F877A

Схема ниже состоит из лампы, переключение которой управляется микроконтроллером PIC. Микроконтроллер сопряжен с внешним кристаллом, который обеспечивает ввод часов.

Применение микроконтроллеров PIC16F877A

Применение микроконтроллеров PIC16F877A

PIC также сопряжен с кнопкой, и при нажатии кнопки микроконтроллер соответственно отправляет высокий сигнал на базу транзистора, чтобы включить транзистор и, таким образом, обеспечить надлежащее соединение с реле для его включения. и позволить прохождению переменного тока к лампе и, таким образом, лампа будет светиться. Состояние операции отображается на ЖК-дисплее, подключенном к микроконтроллеру PIC.

Микроконтроллер MSP

Микроконтроллер типа MSP430 - это 16-битный микроконтроллер. Термин MSP является аббревиатурой от «Mixed Signal Processor». Это семейство микроконтроллеров взято от Texas Instruments и разработано для недорогих систем с низким уровнем рассеивания мощности. Этот контроллер включает в себя 16-битную шину данных, режимы адресации 7 с сокращенным набором инструкций, что позволяет использовать более плотный и короткий программный код для быстрой работы.

Этот микроконтроллер является одним из видов интегральных схем, используемых для выполнения программ для управления другими машинами или устройствами. Это один из видов микроустройств, используемых для управления другими машинами. Функции этого микроконтроллера обычно доступны с другими типами микроконтроллеров.

  • Полный SoC, такой как АЦП, ЖК-дисплей, порты ввода-вывода, ОЗУ, ПЗУ, UART, сторожевой таймер, базовый таймер и т. Д.
  • Он использует один внешний кристалл, а генератор FLL (контур с автоподстройкой частоты) в основном выводит все внутренние CLK.
  • Потребляемая мощность низкая, например 4,2 нВт только для каждой инструкции
  • Стабильный генератор для наиболее часто используемых констант, таких как –1, 0, 1, 2, 4, 8
  • Типичная высокая скорость составляет 300 нс для каждой инструкции, например, 3,3 МГц CLK.
  • Режимы адресации - 11, в которых семь режимов адресации используются для исходных операндов, а четыре режима адресации используются для операндов назначения.
  • Архитектура RISC с 27 основными инструкциями

Емкость в реальном времени является полной, стабильной, а номинальная частота CLK системы может быть получена после 6 тактов только после выхода MSP430 из режима низкого энергопотребления. Для основного кристалла не нужно ждать начала стабилизации и колебаний.

Основные инструкции были объединены с использованием специальных функций, чтобы упростить выполнение программы в микроконтроллере MSP430 с использованием ассемблера, иначе - на C, чтобы обеспечить выдающуюся функциональность и гибкость. Например, даже при использовании небольшого количества команд микроконтроллер способен выполнять приблизительно весь набор команд.

Микроконтроллер Hitachi

Микроконтроллер Hitachi относится к семейству H8. Такое имя, как H8, используется в большом 8-битном, 16-битном и 32-битном семействе микроконтроллеров. Эти микроконтроллеры были разработаны компанией Renesas Technology. Эта технология была основана Hitachi Semiconductors в 1990 году.

Микроконтроллер Motorola

Микроконтроллер Motorola - это чрезвычайно интегрированный микроконтроллер, используемый для обработки данных с высокой производительностью. Блок этого микроконтроллера использует SIM (модуль системной интеграции), TPU (блок обработки времени) и QSM (последовательный модуль с очередью).

Преимущества типов микроконтроллеров

К преимуществам типов микроконтроллеров можно отнести следующее.

  • Надежный
  • Многоразовый
  • Энергетически эффективный
  • Экономически эффективным
  • Многоразовый
  • Требуется меньше времени для работы
  • Они гибкие и очень маленькие
  • Благодаря их высокой степени интеграции размер и стоимость системы могут быть уменьшены.
  • Интерфейс микроконтроллера прост благодаря дополнительным портам ROM, RAM и I / O.
  • Многие задачи могут быть выполнены, поэтому человеческий эффект может быть уменьшен.
  • Он прост в использовании, устранение неисправностей и обслуживание системы просты.
  • Он работает как микрокомпьютер без каких-либо цифровых компонентов

Недостатки типов микроконтроллеров

К недостаткам типов микроконтроллеров можно отнести следующие.

  • Сложность программирования
  • Электростатическая чувствительность
  • Взаимодействие с мощными устройствами невозможно.
  • Его структура более сложна по сравнению с микропроцессорами.
  • Обычно он используется в микроустройствах.
  • Он просто выполняет неполное «нет». казней одновременно.
  • Обычно используется в микрооборудовании.
  • Имеет более сложную конструкцию по сравнению с микропроцессором.
  • Микроконтроллер не может напрямую взаимодействовать с устройством более высокой мощности
  • Одновременно выполнялось ограниченное количество казней.

Применение типов микроконтроллеров

Микроконтроллеры в основном используются для встроенных устройств, в отличие от микропроцессоров, которые используются в персональных компьютерах в других устройствах. Они в основном используются в различных устройствах, таких как имплантируемые медицинские устройства, электроинструменты, системы управления двигателем в автомобилях, машины, используемые в офисах, бытовые приборы с дистанционным управлением, игрушки и т. Д. Основные виды применения микроконтроллеров включают следующее.

  • Автомобили
  • Переносные системы учета
  • Мобильные телефоны
  • Компьютерные системы
  • Охранная сигнализация
  • бытовая техника
  • Счетчик тока
  • Камеры
  • Микро Духовка
  • Инструменты для измерения
  • Устройства для управления процессами
  • Используется в измерительных приборах, вольтметрах, измерении вращающихся объектов.
  • Управляющие устройства
  • Промышленные контрольно-измерительные приборы
  • Контрольно-измерительные приборы в промышленности
  • Светочувствительность
  • Устройства для обеспечения безопасности
  • Устройства управления технологическим процессом
  • Управляющие устройства
  • Обнаружение пожара
  • Измерение температуры
  • Мобильные телефоны
  • Авто мобильные
  • Стиральные машины
  • Камеры
  • Охранная сигнализация

Таким образом, это все о обзор типов микроконтроллеров . Эти микроконтроллеры представляют собой однокристальные микрокомпьютеры, а технология, используемая для их изготовления, - это СБИС. Они также известны как встроенные контроллеры, которые доступны в 4-битном, 8-битном, 64-битном и 128-битном исполнении. Этот чип предназначен для управления различными функциями встроенной системы. Вот вам вопрос, в чем разница между микропроцессором и микроконтроллером?