1 mavzu. Mikrokontrollerlar haqida asosiy ma'lumotlar mikrokontroller

1 mavzu. Mikrokontrollerlar haqida asosiy ma'lumotlar.
mikrokontroller- Bu turli xil elektron qurilmalarni boshqarish uchun mo'ljallangan maxsus mikrosxema. Mikrokontrollerlar birinchi marta umumiy maqsadli mikroprotsessorlar bilan bir yilda paydo bo'ldi (1971).
Mikrokontrollerlar ishlab chiquvchilari ajoyib g'oyani o'ylab topishdi - oddiy mikrosxemaga o'xshash protsessor, xotira, ROM va tashqi qurilmalarni bitta paket ichida birlashtirish. O'shandan beri mikrokontrollerlar ishlab chiqarish har yili protsessorlar ishlab chiqarishdan ko'p marta oshadi va ularga bo'lgan talab kamaymadi.
O'nlab kompaniyalar mikrokontrollerlarni ishlab chiqaradi va nafaqat zamonaviy 32-bitli mikrokontrollerlar, balki 16 va hatto 8-bitli (i8051 va analoglari kabi) ishlab chiqariladi. Har bir oilada siz protsessor tezligi va xotira hajmida farq qiluvchi deyarli bir xil modellarni topishingiz mumkin.
Gap shundaki, mikrokontrollerlar asosan o'rnatilgan tizimlarda, o'yinchoqlarda, dastgohlarda, ommaviy maishiy texnikada,uyni avtomatlashtirish- bu erda sizga protsessor kuchi kerak emas, balki narx va etarli funksionallik o'rtasidagi muvozanat kerak.
Shuning uchun mikrokontrollerlarning eng qadimgi turlari hali ham qo'llanilmoqda - ular juda ko'p narsalarni qila oladilar: eshiklarni avtomatik ochish va maysazorlarni sug'orishdan tortib to integratsiyaga qadar.aqlli uy tizimi. Shu bilan birga, sekundiga yuz millionlab operatsiyalarni bajarishga qodir va atrof-muhit birliklari bilan "tishlarga" bog'langan yanada kuchli mikrokontrollerlar mavjud. Ularning tegishli vazifalari bor. Shunday qilib, ishlab chiquvchi birinchi navbatda vazifani baholaydi va shundan keyingina u uchun mos uskunani tanlaydi.
Bugungi kunga kelib, yigirma kompaniyalar tomonidan ishlab chiqarilgan i8051 bilan mos keladigan mikrokontrollerlarning 200 dan ortiq modifikatsiyalari va boshqa turdagi ko'plab mikrokontrollerlar mavjud. Ishlab chiquvchilar orasida Microchip Technology-dan 8-bitli PIC mikrokontrollerlari va Atmel-dan AVR, TI-dan 16-bitli MSP430, shuningdek, ARM Limited tomonidan ishlab chiqilgan va ularni ishlab chiqarish uchun boshqa kompaniyalarga litsenziyalangan 32-bitli mikrokontrollerlar, ARM arxitekturasi mashhur. .

16-bitli 28-pinli PDIP PIC24 mikrokontrolleri

DIP paketidagi Atmel AVR ATmega8 mikrokontrolleri

AVR mikrokontroller qurilmasi
Mikrokontroller juda ko'p parametrlar bilan tavsiflanadi, chunki u murakkab dastur tomonidan boshqariladigan qurilma va elektron qurilma (mikrosxema) hisoblanadi. Mikrokontroller nomidagi "mikro" prefiksi uning mikroelektronik texnologiya yordamida amalga oshirilishini anglatadi.
Ish paytida mikrokontroller xotira yoki kirish portidan buyruqlarni o'qiydi va ularni bajaradi. Har bir buyruq nimani anglatishini mikrokontrollerning buyruqlar tizimi belgilaydi. Buyruqlar tizimi mikrokontroller arxitekturasiga kiritilgan va buyruq kodining bajarilishi mikrosxemaning ichki elementlari tomonidan ma'lum mikrooperatsiyalarni bajarishda ifodalanadi.
Mikrokontrollerlar turli elektron va elektr qurilmalarni moslashuvchan boshqarish imkonini beradi. Mikrokontrollerlarning ba'zi modellari shunchalik kuchliki, ular to'g'ridan-to'g'ri o'rni o'zgartirishi mumkin (masalan,Rojdestvo gulchambarlari).
Mikrokontrollerlar, qoida tariqasida, yolg'iz ishlamaydi, balki sxemaga lehimlanadi, bu erda unga qo'shimcha ravishda ekranlar, klaviatura kirishlari, turli xil sensorlar va boshqalar ulanadi.
Mikrokontrollerlar uchun dasturiy ta'minot "bitlarni ta'qib qilishni yaxshi ko'radiganlar" e'tiborini jalb qilishi mumkin, chunki odatda mikrokontrollerlardagi xotira 2 dan 128 KB gacha. Agar kamroq bo'lsa, unda siz assembler yoki Forte-da yozishingiz kerak, agar iloji bo'lsa, BASIC, Paskalning maxsus versiyalaridan foydalaning, lekin asosan C. Mikrokontrollerni nihoyat dasturlashdan oldin u emulyatorlarda - dasturiy yoki apparatda sinovdan o'tkaziladi.

Bu erda savol tug'ilishi mumkin: mikroprotsessor va mikrokontroller bir xil qurilma uchun boshqa nommi yoki ular hali ham boshqa narsalarmi?
Mikroprotsessor integratsiyalashgan texnologiya yordamida yaratilgan har qanday kompyuterning markaziy blokidir. Ismning o'zi shuni ko'rsatadiki, unda hisoblash jarayonlari sodir bo'ladi. Undan kompyuter yaratish uchun, hatto juda zamonaviy va kuchli bo'lmasa ham (Radio-86 yoki Sinclair havaskor dizaynlarini eslang), uni tashqi qurilmalar bilan to'ldirish kerak. Avvalo, bu RAM va kirish / chiqish portlari.
Mikrokontroller protsessor, operativ xotira, dastur xotirasi va qo'shimcha ravishda protsessorni to'liq ishlaydigan kompyuterga aylantiradigan butun periferik qurilmalar to'plamiga ega. Sovet davridagi eski terminologiyaga ko'ra, bunday qurilmalar monokristalli mikrokompyuterlar deb nomlangan. Ammo sovet kompyuter texnologiyasi, siz bilganingizdek, boshi berk ko'chaga kirib qoldi va u bilan OMEVM.
Xorijiy kompyuter texnologiyalari bir joyda turmadi, shuning uchun OMEC boshqaruvchilar (inglizchadan. Control - boshqarish, nazorat qilish) deb atala boshlandi. Va aslida, boshqaruvchilar turli xil uskunalarni, hatto juda murakkab bo'lmaganlarni ham boshqarish uchun juda mos bo'lib chiqdi.