Typen microcontrollers en hun toepassingen

Een microcontroller is een enkele chip en wordt aangeduid met μC of uC. De fabricagetechnologie die voor de controller wordt gebruikt, is VLSI. Een alternatieve naam voor de microcontroller is de ingebouwde controller. Op dit moment zijn er verschillende typen microcontrollers op de markt, zoals 4-bit, 8-bit, 64-bit en 128-bit. Het is een gecomprimeerde microcomputer die wordt gebruikt om de ingebouwde systeemfuncties in robots, kantoormachines, motorvoertuigen, huishoudelijke apparaten en andere elektronische gadgets te besturen. De verschillende componenten die in een microcontroller worden gebruikt, zijn een processor, randapparatuur en geheugen. Deze worden in principe gebruikt in verschillende elektronische apparaten die een zekere mate van controle vereisen die moet worden gegeven door de operator van het apparaat. Dit artikel bespreekt een overzicht van typen microcontrollers en hun werking.

Wat is een microcontroller?

Een microcontroller is een kleine, goedkope en zelfstandige computer-op-een-chip die kan worden gebruikt als een ingebed systeem. Een paar microcontrollers kunnen vier-bits uitdrukkingen gebruiken en werken op kloksnelheidfrequenties, die meestal het volgende omvatten:

• Een 8- of 16-bits microprocessor.
• Een beetje RAM.
• Programmeerbaar ROM en flash-geheugen.
• Parallelle en seriële I / O.
• Timers en signaalgeneratoren.
• Analoog naar digitaal en digitaal naar analoog conversie

Microcontrollers moeten meestal een laag stroomverbruik hebben, aangezien veel apparaten die ze bedienen op batterijen werken. Microcontrollers worden gebruikt in veel consumentenelektronica, automotoren, computerrandapparatuur en test- of meetapparatuur. En deze zijn zeer geschikt voor batterijtoepassingen met een lange levensduur. Het overheersende deel van microcontrollers dat tegenwoordig wordt gebruikt, is geïmplanteerd in andere apparaten.

Microcontrollers werken

De microcontroller-chip is een apparaat met hoge snelheid, maar in vergelijking met een computer is het traag. Elke instructie wordt dus met hoge snelheid binnen de microcontroller uitgevoerd. Zodra de voeding is ingeschakeld, wordt de kwartsoscillator geactiveerd via het logische besturingsregister. Gedurende een paar seconden, terwijl de vroege voorbereiding in ontwikkeling is, worden parasitaire condensatoren opgeladen.

Zodra het spanningsniveau zijn hoogste waarde bereikt, verandert de frequentie van de oscillator in het stabiele proces van het schrijven van bits over speciale functieregisters. Alles gebeurt op basis van de CLK van de oscillator en de algehele elektronica zal gaan werken. Dit alles kost extreem weinig nanoseconden.

De belangrijkste functie van een microcontroller is dat het kan worden beschouwd als zelfstandige systemen die een processorgeheugen gebruiken. De randapparatuur kan worden gebruikt als een 8051-microcontroller. Wanneer de microcontrollers die momenteel in gebruik zijn, zijn ingebed in andere soorten machines, zoals telefoons, auto's en randapparatuur van computersystemen.

Basisprincipes van typen microcontrollers

Elk elektrisch apparaat dat wordt gebruikt om de informatie op te slaan, te meten en weer te geven, anders bestaat de maatregel uit een chip erin. De basisstructuur van de microcontroller omvat verschillende componenten.

processor

De microcontroller wordt een CPU-apparaat genoemd, dat wordt gebruikt om de gegevens te dragen en te decoderen en voltooit uiteindelijk de toegewezen taak effectief. Door een centrale verwerkingseenheid te gebruiken, zijn alle microcontrollercomponenten verbonden met een bepaald systeem. Instructie die via het programmeerbare geheugen wordt opgehaald, kan via de CPU worden gedecodeerd.

Geheugen

In een microcontroller werkt de geheugenchip als een microprocessor omdat deze alle gegevens en programma's opslaat. Microcontrollers zijn ontworpen met een bepaalde hoeveelheid RAM / ROM / flash-geheugen om de broncode van het programma op te slaan.

I / O-poorten

In principe worden deze poorten gebruikt om te communiceren, anders worden verschillende apparaten zoals LED's, LCD's, printers, enz. Aangestuurd.

Seriële poorten

Seriële poorten worden gebruikt om seriële interfaces te bieden tussen de microcontroller en een verscheidenheid aan andere randapparatuur, zoals een parallelle poort.

Timers

Een microcontroller bevat timers die anders tellers zijn. Deze worden gebruikt om alle bewerkingen van timing en tellen in een microcontroller te beheren. De belangrijkste functie van de teller is het tellen van externe pulsen, terwijl de bewerkingen die via timers worden uitgevoerd klokfuncties, pulsgeneraties, modulaties, meetfrequentie, oscillaties maken, enz. Zijn.

ADC (analoog naar digitaal converter)

ADC is de afkorting van analoog naar digitaal converter. De belangrijkste functie van ADC is om de signalen van analoog naar digitaal te veranderen. Voor ADC zijn de vereiste ingangssignalen analoog en wordt de productie van een digitaal signaal gebruikt in verschillende digitale toepassingen zoals meetapparatuur

DAC (digitaal naar analoog converter)

De afkorting van DAC is digitaal naar analoog converter, gebruikt om omgekeerde functies naar ADC uit te voeren. Over het algemeen wordt dit apparaat gebruikt om analoge apparaten zoals DC-motoren enz. Te beheren.

Interpreteer controle

Deze controller wordt gebruikt om vertraagde controle te geven aan een lopend programma en de interpretatie is ofwel intern, anders extern.

Speciaal werkingsblok

Sommige speciale microcontrollers die zijn ontworpen voor speciale apparaten zoals robots, ruimtesystemen, bevatten een speciaal functieblok. Dit blok heeft extra poorten om bepaalde bewerkingen uit te voeren.

Hoe worden de typen microcontrollers geclassificeerd?

De microcontrollers worden gekenmerkt met betrekking tot busbreedte, instructieset en geheugenstructuur. Voor hetzelfde gezin kunnen er verschillende vormen zijn met verschillende bronnen. In dit artikel worden enkele van de basistypen Microcontroller beschreven die nieuwere gebruikers wellicht niet kennen.

De typen microcontroller worden weergegeven in de afbeelding, ze worden gekenmerkt door hun bits, geheugenarchitectuur, geheugen / apparaten en instructieset. Laten we het kort bespreken.

Soorten microcontrollers

Microcontrollers typen volgens het aantal bits

De bits in de microcontroller zijn 8-bits, 16-bits en 32-bits microcontrollers.

In een 8-bits microcontroller, het punt waarop de interne bus 8-bit is, dan voert de ALU de rekenkundige en logische bewerkingen uit. De voorbeelden van 8-bits microcontrollers zijn Intel 8031/8051, PIC1x en Motorola MC68HC11-families.

De 16-bits microcontroller levert grotere precisie en prestaties in vergelijking met de 8-bit. 8-bits microcontrollers kunnen bijvoorbeeld slechts 8 bits gebruiken, wat resulteert in een eindbereik van 0 × 00 - 0xFF (0-255) voor elke cyclus. Daarentegen hebben 16-bits microcontrollers met hun bitdatabreedte een bereik van 0 × 0000 - 0xFFFF (0-65535) voor elke cyclus.

De meest extreme waarde van een langere timer kan waarschijnlijk nuttig blijken te zijn in bepaalde toepassingen en circuits. Het kan automatisch werken op twee 16 bit-nummers. Enkele voorbeelden van de 16-bit microcontrollers zijn 16-bit MCU's zijn 8051XA, PIC2x, Intel 8096 en Motorola MC68HC12-families uitgebreid.

De 32-bits microcontroller gebruikt de 32-bits instructies om de rekenkundige en logische bewerkingen uit te voeren. Deze worden gebruikt in automatisch gestuurde apparaten, waaronder implanteerbare medische apparaten, motorbesturingssystemen, kantoormachines, apparaten en andere soorten ingebedde systemen. Enkele voorbeelden zijn Intel / Atmel 251-familie, PIC3x.

Microcontrollers-typen volgens geheugenapparaten

De geheugenapparaten zijn onderverdeeld in twee typen, dat zijn ze

• Ingebouwde geheugenmicrocontroller
• Externe geheugenmicrocontroller

Ingebouwde geheugenmicrocontroller : Wanneer een ingebed systeem een ​​microcontrollereenheid heeft die alle functionele blokken heeft die beschikbaar zijn op een chip, wordt dit een ingebedde microcontroller genoemd. De 8051 met programma- en datageheugen, I / O-poorten, seriële communicatie, tellers en timers en interrupts op de chip is bijvoorbeeld een ingebouwde microcontroller.

Externe geheugenmicrocontroller : Wanneer een ingebed systeem een ​​microcontrollereenheid heeft die niet alle functionele blokken op een chip heeft, wordt dit een externe geheugenmicrocontroller genoemd. 8031 heeft bijvoorbeeld geen programmageheugen op de chip is een externe geheugenmicrocontroller.

Microcontrollers typen volgens instructieset

CISC : CISC is een computer met complexe instructieset. Het stelt de programmeur in staat om één instructie te gebruiken in plaats van veel eenvoudigere instructies.

RISICO : De RISC staat voor Reduced Instruction set Computer, dit type instructiesets reduceert het ontwerp van de microprocessor voor industriestandaarden. Het stelt elke instructie in staat om op elk register te werken of elke adresseringsmodus te gebruiken en gelijktijdige toegang tot programma en gegevens.

Voorbeeld voor CISC en RISC

Uit het bovenstaande voorbeeld verkorten RISC-systemen de uitvoeringstijd door de klokcycli per instructie te verminderen, en CISC-systemen verkorten de uitvoeringstijd door het aantal instructies per programma te verminderen. De RISC geeft een betere uitvoering dan de CISC.

Microcontrollers typen volgens geheugenarchitectuur

De geheugenarchitectuur van microcontrollers zijn twee soorten, ze zijn namelijk:

• Microcontroller met geheugenarchitectuur van Harvard
• Microcontroller met geheugenarchitectuur van Princeton

Harvard Memory Architecture Microcontroller : Het punt waarop een microcontrollereenheid een ongelijksoortige geheugenadresruimte heeft voor het programma- en datageheugen, de microcontroller heeft een Harvard-geheugenarchitectuur in de processor.

Princeton geheugenarchitectuur-microcontroller : Het punt waarop een microcontroller een gemeenschappelijk geheugenadres heeft voor het programmageheugen en datageheugen, de microcontroller heeft een Princeton-geheugenarchitectuur in de processor.

Microcontrollers typen

Er zijn verschillende soorten microcontrollers zoals 8051, PIC, AVR, ARM,

Microcontroller 8051

Het is een 40-pins microcontroller met Vcc van 5V aangesloten op pin 40 en Vss op pin 20 die 0V wordt gehouden. En er zijn invoer- en uitvoerpoorten van P1.0 - P1.7 en die een open-afvoerfunctie hebben. Port3 heeft extra functies. Pin36 heeft de open-drain-toestand en pin17 heeft intern de transistor in de microcontroller opgetrokken.

Als we logica 1 toepassen op poort1, krijgen we logica 1 op poort21 en vice versa. De programmering van de microcontroller is dood ingewikkeld. In feite schrijven we een programma in C-taal dat vervolgens wordt geconverteerd naar machinetaal die door de microcontroller wordt begrepen.

Een RESET-pin is verbonden met pin9, verbonden met een condensator. Als de schakelaar AAN staat, begint de condensator met opladen en is RST hoog. Door een high toe te passen op de reset-pin, wordt de microcontroller gereset. Als we een logische nul op deze pin toepassen, begint het programma met de uitvoering vanaf het begin.

Geheugenarchitectuur van 8051

Het geheugen van 8051 is verdeeld in twee delen. Dit zijn programmageheugen en datageheugen. Programmageheugen slaat het programma op dat wordt uitgevoerd, terwijl datageheugen de gegevens en de resultaten tijdelijk opslaat. De 8051 is in een groot aantal apparaten in gebruik geweest, vooral omdat het eenvoudig in een apparaat te integreren is. Microcontrollers worden voornamelijk gebruikt in energiebeheer, touchscreens, auto's en medische apparaten.

Programmageheugen van 8051

En

Gegevensgeheugen van 8051

Pin Beschrijving van 8051 Microcontroller

Pin-40: Vcc is de belangrijkste stroombron van + 5V DC.

Pin 20: Vss - het vertegenwoordigt de aardverbinding (0 V).

Pinnen 32-39: Bekend als poort 0 (P0.0 tot P0.7) om te dienen als I / O-poorten.

Pin-31: Address Latch Enable (ALE) wordt gebruikt om het adresgegevenssignaal van poort 0 te demultiplexen.

Pin-30: (EA) Input voor externe toegang wordt gebruikt om externe geheugeninterface in of uit te schakelen. Als er geen extern geheugen nodig is, wordt deze pin altijd hoog gehouden.

Pin 29: Program Store Enable (PSEN) wordt gebruikt om signalen uit het externe programmageheugen te lezen.

Pinnen 21-28: Bekend als poort 2 (P 2.0 tot P 2.7) - naast het dienen als I / O-poort, worden adresbussignalen van hogere orde gemultiplexed met deze quasi bidirectionele poort.

Pinnen 18 en 19: Wordt gebruikt om een ​​extern kristal te koppelen om een ​​systeemklok te leveren.

Pinnen 10 - 17: Deze poort dient ook een aantal andere functies, zoals interrupts, timerinvoer, besturingssignalen voor externe geheugeninterfaces voor lezen en schrijven. Dit is een quasi bidirectionele poort met interne pull-up.

Pin 9: Het is een RESET-pin, die wordt gebruikt om de 8051-microcontrollers in te stellen op de oorspronkelijke waarden, terwijl de microcontroller werkt of bij de eerste start van de applicatie. De RESET-pin moet hoog worden ingesteld voor 2 machinecycli.

Pinnen 1-8: Deze poort heeft geen andere functies. Poort 1 is een quasi bidirectionele I / O-poort.

Renesas Microcontroller

Renesas is de nieuwste familie van microcontrollers voor auto's die hoogwaardige functies biedt met een uitzonderlijk laag stroomverbruik voor een breed en veelzijdig scala aan items. Deze microcontroller biedt een rijke functionele beveiliging en ingebouwde veiligheidskenmerken die vereist zijn voor nieuwe en geavanceerde automobieltoepassingen. De kernstructuur van de microcontroller-CPU ondersteunt hoge betrouwbaarheid en hoge prestatie-eisen.

De volledige vorm van de RENESAS-microcontroller is 'Renaissance Semiconductor for Advanced Solutions'. Deze microcontrollers bieden de beste prestaties voor microprocessors en microcontrollers om goede prestatiekenmerken te hebben, samen met een zeer laag stroomverbruik en een solide verpakking.

Deze microcontroller heeft een enorme geheugencapaciteit en pin-out, dus deze worden gebruikt in verschillende auto-besturingstoepassingen. De meest populaire microcontroller-families zijn zowel de RX als de RL78 vanwege hun hoge prestaties. De belangrijkste kenmerken van RENESAS RL78, evenals microcontrollers uit de RX-familie, zijn onder meer de volgende.

• De architectuur die in deze microcontroller wordt gebruikt, is de CISC Harvard-architectuur die hoge prestaties levert.
• De familie van RL78 is toegankelijk in zowel 8-bits als 16-bits microcontrollers, terwijl de RX-familie een 32-bits microcontroller is.
• De microcontroller uit de RL78-familie is een microcontroller met laag vermogen, terwijl de RX-familie zowel hoge efficiëntie als prestaties biedt.
• De RL78 Family microcontroller is verkrijgbaar van 20 pins tot 128 pins, terwijl de RX-familie verkrijgbaar is in een 48-pins microcontroller tot een 176-pins pakket.
• Voor de RL78-microcontroller varieert het flash-geheugen van 16 KB tot 512 KB, terwijl dit voor de RX-familie 2 MB is.
• Het RAM-geheugen van de microcontroller uit de RX-familie varieert van 2 KB tot 128 KB.
• De Renesas-microcontroller biedt een laag stroomverbruik, hoge prestaties, bescheiden pakketten en het grootste bereik aan geheugengroottes gecombineerd met karakteristieke randapparatuur.

Renesas Microcontrollers

• Renesas biedt de meest veelzijdige microcontroller-families ter wereld, onze RX-familie biedt bijvoorbeeld vele soorten apparaten met geheugenvarianten van 32K flash / 4K RAM tot een ongelooflijke 8M flash / 512K RAM.
• De RX-familie van 32-bits microcontrollers is een veelzijdige MCU voor algemeen gebruik die een breed scala aan embedded besturingstoepassingen dekt met supersnelle connectiviteit, digitale signaalverwerking en inverterbesturing.
• De RX-microcontroller-familie gebruikt een 32-bits verbeterde Harvard CISC-architectuur om zeer hoge prestaties te bereiken.

Pin Beschrijving

Pin-opstelling van Renesas-microcontroller wordt getoond in de afbeelding:

Renesas Microcontrollers Pin-diagram

Het is een 20-pins microcontroller. Pin 9 is Vss, aardpen en Vdd, voedingspen. Het heeft drie verschillende soorten interrupt: normale interrupt, snelle interrupt en high-speed interrupt.

Normale interrupts slaan de significante registers op de stapel op met behulp van push- en pop-instructies. De snelle interrupts worden automatisch opgeslagen programmateller en processorstatuswoord in speciale back-upregisters, waardoor de responstijd sneller is. En interrupts met hoge snelheid wijzen maximaal vier van de algemene registers toe voor specifiek gebruik door de interrupt om de snelheid nog verder uit te breiden.

De interne busstructuur biedt 5 interne bussen om ervoor te zorgen dat de gegevensverwerking niet wordt vertraagd. Het ophalen van instructies vindt plaats via een brede 64-bits bus, dus vanwege de instructies met variabele lengte die worden gebruikt in CISC-architecturen.

Kenmerken en voordelen van de RX-microcontrollers

• Een laag stroomverbruik wordt gerealiseerd met behulp van multi-core technologie
• Ondersteuning voor 5V-werking voor industriële en apparaatontwerpen
• Schaalbaarheid van 48 tot 145 pins en van 32 KB tot 1 MB flash-geheugen, inclusief 8 KB data-flash-geheugen
• Geïntegreerde veiligheidsfunctie
• Een geïntegreerde rijke functieset van 7 UART, I2C, 8 SPI, comparatoren, 12-bits ADC, 10-bits DAC en 24-bits ADC (RX21A), die de systeemkosten verlagen door de meeste functies te integreren

Toepassing van Renesas Microcontroller

• Industriële automatie
• Communicatie toepassingen
• Motorbesturingstoepassingen
• Test en meting
• Medische toepassingen

AVR-microcontrollers

AVR-microcontroller is ontwikkeld door Alf-Egil Bogen en Vegard Wollan van Atmel Corporation. De AVR-microcontrollers zijn gemodificeerde Harvard RISC-architectuur met aparte geheugens voor data en programma en de snelheid van AVR is hoog in vergelijking met 8051 en PIC. De AVR staat voor NAAR lf-Egil Bogen en V. egard Wollan's R ISC-processor.

Atmel AVR Microcontroller

Verschil tussen 8051 en AVR-controllers

• 8051's zijn 8-bit controllers gebaseerd op CISC-architectuur, AVR's zijn 8-bit controllers gebaseerd op RISC-architectuur
• 8051 verbruikt meer stroom dan een AVR-microcontroller
• In 8051 kunnen we eenvoudig programmeren dan de AVR-microcontroller
• De snelheid van AVR is meer dan die van de 8051-microcontroller

Classificatie van AVR-controllers

AVR-microcontrollers zijn onderverdeeld in drie typen:

• TinyAVR - Minder geheugen, klein formaat, alleen geschikt voor eenvoudigere toepassingen
• MegaAVR - Dit zijn de meest populaire met een goede hoeveelheid geheugen (tot 256 KB), het grotere aantal ingebouwde randapparatuur en geschikt voor middelzware tot complexe toepassingen
• XmegaAVR - Commercieel gebruikt voor complexe toepassingen, die een groot programmageheugen en hoge snelheid vereisen

Kenmerken van AVR Microcontroller

• 16 KB in-systeem programmeerbare flitser
• 512B aan in het systeem programmeerbare EEPROM
• 16-bits timer met extra functies
• Meerdere interne oscillatoren
• Intern, zelf-programmeerbaar instructie-flashgeheugen tot 256K
• In-systeem programmeerbaar met ISP-, JTAG- of hoogspanningsmethoden
• Optioneel opstartcodegedeelte met onafhankelijke vergrendelingsbits voor bescherming
• Synchrone / asynchrone seriële randapparatuur (UART / USART)
• Seriële perifere interfacebus (SPI)
• Universele seriële interface (USI) voor twee- / driedraads synchrone gegevensoverdracht
• Watchdog-timer (WDT)
• Meerdere energiebesparende slaapmodi
• 10-bits A / D-converters, met een multiplex van maximaal 16 kanalen
• CAN- en USB-controllerondersteuning
• Laagspanningsapparaten die werken tot 1,8 V.

Er zijn veel microcontrollers uit de AVR-familie, zoals ATmega8, ATmega16, enzovoort. In dit artikel bespreken we de ATmega328-microcontroller. De ATmega328 en ATmega8 zijn pin-compatibele IC's, maar functioneel verschillen ze. De ATmega328 heeft een flashgeheugen van 32kB, waar de ATmega8 8kB heeft. Andere verschillen zijn extra SRAM en EEPROM, de toevoeging van pinwissel-interrupts en timers. Enkele van de kenmerken van ATmega328 zijn:

Kenmerken van ATmega328

• 28-pins AVR-microcontroller
• Flash-programmageheugen van 32kbytes
• EEPROM-datageheugen van 1kbytes
• SRAM-datageheugen van 2kbytes
• I / O-pinnen zijn 23
• Twee 8-bit timers
• A / D-omzetter
• Zeskanaals PWM
• Ingebouwde USART
• Externe oscillator: tot 20 MHz

Pin Beschrijving van ATmega328

Het wordt geleverd in 28-pins DIP, weergegeven in de onderstaande afbeelding:

Pin-diagram van AVR-microcontrollers

Vcc: Digitale voedingsspanning.

GND: Grond.

Poort B: Poort B is een 8-bits bidirectionele I / O-poort. De pinnen van poort B worden drievoudig vermeld wanneer een reset-voorwaarde actief wordt of één, zelfs als de klok niet loopt.

Poort C: Poort C is een 7-bit bidirectionele I / O-poort met interne pull-up weerstanden.

PC6 / RESET

Poort D: Het is een 8-bit bidirectionele I / O-poort met interne pull-up weerstanden. De uitgangsbuffers van poort D bestaan ​​uit symmetrische aandrijfkarakteristieken.

AVcc: AVcc is de voedingsspanningspin voor de ADC.

AREF: AREF is de analoge referentiepin voor de ADC.

Toepassingen van AVR Microcontroller

Er zijn veel toepassingen van AVR-microcontrollers die ze worden gebruikt in domotica, touchscreens, auto's, medische apparaten en defensie.

PIC-microcontroller

PIC is een perifere interfacecontroller, ontwikkeld door de micro-elektronica van het algemene instrument, in 1993. Het wordt bestuurd door de software. Ze kunnen worden geprogrammeerd om veel taken te voltooien en een generatielijn te besturen en nog veel meer. PIC-microcontrollers vinden hun weg naar nieuwe toepassingen zoals smartphones, audioaccessoires, randapparatuur voor videogames en geavanceerde medische apparaten.

Er zijn veel PIC's, begonnen met PIC16F84 en PIC16C84. Maar dit waren de enige betaalbare flash-PIC's. Microchip heeft onlangs flashchips geïntroduceerd met typen die veel aantrekkelijker zijn, zoals 16F628, 16F877 en 18F452. De 16F877 is ongeveer twee keer zo duur als de oude 16F84, maar heeft acht keer de codegrootte, veel meer RAM, veel meer I / O-pinnen, een UART, A / D-converter en nog veel meer.

PIC-microcontroller

Eigenschappen van PIC16F877

De kenmerken van pic16f877 omvatten de volgende.

• Krachtige RISC-CPU
• Tot 8K x 14 woorden FLASH-programmageheugen
• 35 instructies (codering met vaste lengte - 14-bits)
• 368 x 8 statisch RAM-gebaseerd datageheugen
• Maximaal 256 x 8 bytes EEPROM-datageheugen
• Onderbreekvermogen (tot 14 bronnen)
• Drie adresseermodi (direct, indirect, relatief)
• Power-on reset (POR)
• Harvard-architectuurgeheugen
• Energiebesparende SLEEP-modus
• Breed bedrijfsspanningsbereik: 2,0V tot 5,5V
• Hoge sink / source-stroom: 25mA
• Op accumulator gebaseerde machine

Randapparatuur

3 timer / tellers (programmeerbare pre-scalairen)

• Timer0, Timer2 is een 8-bit timer / teller met 8-bit pre-scalair
• Timer1 is 16-bits, kan tijdens de slaap worden verhoogd via een extern kristal / klok

Twee Capture, Compare, PWM-modules

• Input capture-functie registreert de timer1-telling op een pin-overgang
• Een PWM-functie-uitgang is een blokgolf met een programmeerbare periode en duty-cycle.

10-bits 8-kanaals analoog-naar-digitaal-omzetter

USART met 9-bits adresherkenning

Synchrone seriële poort met mastermodus en I2C Master / Slave

De 8-bit parallelle slave-poort

Analoge functies

• 10-bits, tot 8-kanaals analoog-naar-digitaal-omzetter (A / D)
• Brown-out reset (BOR)
• Analoge comparatormodule (programmeerbare inputmultiplexing van apparaatingangen en comparatoruitgangen zijn extern toegankelijk)

Pin Beschrijving van PIC16F877A

De pinbeschrijving van PIC16F877A wordt hieronder besproken.

Voordelen van PIC

• Het is een RISC-ontwerp
• De code is buitengewoon efficiënt, waardoor de PIC kan draaien met doorgaans minder programmageheugen dan zijn grotere concurrenten
• Het is een lage, hoge kloksnelheid

Een typisch toepassingscircuit van PIC16F877A

Onderstaande schakeling bestaat uit een lamp waarvan het schakelen wordt aangestuurd met behulp van een PIC-microcontroller. De microcontroller is gekoppeld aan een extern kristal dat klokingang levert.

PIC16F877A Microcontrollers-toepassing

De PIC is ook verbonden met een drukknop en bij het indrukken van de drukknop stuurt de Microcontroller dienovereenkomstig een hoog signaal naar de basis van de transistor, om de transistor in te schakelen en zo een goede verbinding met het relais te geven om hem in te schakelen en laat doorgang van wisselstroom naar de lamp toe en dus gloeit de lamp. De status van de operatie wordt weergegeven op het LCD-scherm dat is gekoppeld aan de PIC-microcontroller.

MSP-microcontroller

Een microcontroller zoals MSP430 is een 16-bits microcontroller. De term MSP is het acroniem van 'Mixed Signal Processor'. Deze microcontroller-familie is afkomstig van Texas Instruments en is ontworpen voor systemen met lage kosten en met een laag energieverbruik. Deze controller bevat een 16-bits databus, adresseringsmodi-7 met gereduceerde instructieset, waardoor een dichtere, kortere programmeercode kan worden gebruikt voor snelle prestaties.

Deze microcontroller is een soort geïntegreerd circuit dat wordt gebruikt om de programma's uit te voeren om andere machines of apparaten te besturen. Het is een soort micro-apparaat dat wordt gebruikt om andere machines te besturen. De kenmerken van deze microcontroller zijn normaal gesproken verkrijgbaar met andere soorten microcontrollers.

• Complete SoC zoals ADC, LCD, I / O-poorten, RAM, ROM, UART, watchdog-timer, basistimer, enz.
• Het maakt gebruik van één extern kristal en een FLL-oscillator (frequency-locked loop) leidt voornamelijk alle binnenste CLK's af
• Het stroomverbruik is laag, zoals 4,2 nW alleen voor elke instructie
• Stabiele generator voor de meest gebruikte constanten zoals –1, 0, 1, 2, 4, 8
• Typische hoge snelheid is 300 ns voor elke instructie, zoals 3,3 MHz CLK
• Adresseringsmodi zijn 11 waar de zeven adresseringsmodi worden gebruikt voor bronoperanden en vier adresseermodi worden gebruikt voor bestemmingsoperand.
• RISC-architectuur met 27 kerninstructies

De realtime capaciteit is vol, stabiel en de nominale CLK-frequentie van het systeem is pas na 6 klokken beschikbaar als de MSP430 uit de energiebesparende modus is hersteld. Voor het hoofdkristal hoeft u niet te wachten om te beginnen met stabiliseren en oscilleren.

De kerninstructies werden gecombineerd met behulp van speciale functies om het programma gemakkelijk te maken binnen de MSP430-microcontroller met behulp van assembler, anders in C, om zowel uitstekende functionaliteit als flexibiliteit te bieden. Zelfs door een laag aantal instructies te gebruiken, kan de microcontroller bijvoorbeeld ongeveer de hele instructieset volgen.

Hitachi-microcontroller

Hitachi-microcontroller behoort tot de H8-familie. Een naam als H8 wordt gebruikt in een grote 8-bits, 16-bits en 32-bits familie van microcontrollers. Deze microcontrollers zijn ontwikkeld door middel van Renesas-technologie. Deze technologie werd in 1990 opgericht in de halfgeleiders van Hitachi.

Motorola Microcontroller

Motorola-microcontroller is een extreem ingebouwde microcontroller, die wordt gebruikt voor gegevensverwerkingsprocessen met hoge prestaties. De eenheid van deze microcontroller gebruikt een SIM (System Integration Module), TPU (Time Processing Unit) en QSM (Queued Serial Module).

Voordelen van typen microcontrollers

De voordelen van typen microcontrollers zijn onder meer de volgende.

• Betrouwbaar
• Herbruikbaar
• Energiezuinig
• Kostenefficiënt
• Herbruikbaar
• Het kost minder tijd om te werken
• Deze zijn flexibel en erg klein
• Vanwege hun hoge integratie kunnen de omvang en kosten van het systeem worden verlaagd.
• De interface van de microcontroller is eenvoudig met extra ROM-, RAM- en I / O-poorten.
• Er kunnen veel taken worden uitgevoerd, waardoor het menselijke effect kan worden verminderd.
• Het is eenvoudig in gebruik, probleemoplossing en onderhoud van het systeem is eenvoudig.
• Het werkt als een microcomputer zonder digitale onderdelen

Nadelen van typen microcontrollers

De nadelen van de typen microcontrollers zijn onder meer de volgende.

• Complexiteit programmeren
• Elektrostatische gevoeligheid
• Koppeling met apparaten met een hoog vermogen is niet mogelijk.
• De structuur is complexer in vergelijking met microprocessors.
• Over het algemeen wordt het gebruikt in microdevices
• Het voert gewoon onvolledig nee uit. van executies tegelijk.
• Het wordt over het algemeen gebruikt in microapparatuur
• Het heeft een complexere structuur in vergelijking met een microprocessor
• De microcontroller kan een apparaat met een hoger vermogen niet rechtstreeks koppelen
• Het voerde slechts een beperkt aantal executies tegelijkertijd uit

Toepassingen van typen microcontrollers

Microcontrollers worden voornamelijk gebruikt voor embedded apparaten, in tegenstelling tot de microprocessors die worden gebruikt in personal computers, anders andere apparaten. Deze worden voornamelijk gebruikt in verschillende apparaten zoals implanteerbare medische apparaten, elektrisch gereedschap, motorbesturingssystemen in auto's, machines die in kantoren worden gebruikt, apparaten die op afstand worden bediend, speelgoed, enz. De belangrijkste toepassingen van typen microcontrollers zijn onder meer de volgende.

• Auto's
• Handmeetsystemen
• Mobieltjes
• Computersystemen
• Beveiligingsalarmen
• Huishoudelijke apparaten
• Stroommeter
• Camera's
• Microgolfoven
• Meetinstrumenten
• Apparaten voor procesbeheersing
• Gebruikt in meet- en meetapparatuur, voltmeter, meten van roterende objecten
• Apparaten bedienen
• Industriële instrumentatie-apparaten
• Instrumentatie-apparaten in Industries
• Lichtgevoeligheid
• Veiligheidstoestellen
• Procesbesturingsapparatuur
• Apparaten bedienen
• Brand detectie
• Temperatuurmeting
• Mobieltjes
• Auto mobiele telefoons
• Wasmachines
• Camera's
• Beveiligingsalarmen

Dit gaat dus allemaal over een overzicht van typen microcontrollers ​Deze microcontrollers zijn microcomputers met één chip en de technologie die voor de fabricage ervan wordt gebruikt, is VLSI. Deze staan ​​ook bekend als embedded controllers die beschikbaar zijn in 4-bit, 8-bit, 64-bit en 128-bit. Deze chip is ontworpen om verschillende ingebouwde systeemfuncties te besturen. Hier is een vraag voor u, wat is het verschil tussen een microprocessor en een microcontroller?