Typy mikrokontrolérů a jejich aplikace

Mikrokontrolér je jeden čip a je označen μC nebo uC. Technologie výroby použitá pro jeho řadič je VLSI. Alternativní název mikrokontroléru je integrovaný řadič. V současné době na trhu existují různé typy mikrokontrolérů, například 4bitové, 8bitové, 64bitové a 128bitové. Jedná se o komprimovaný mikropočítač používaný k ovládání funkcí zabudovaného systému v robotech, kancelářských strojích, motorových vozidlech, domácích spotřebičích a dalších elektronických přístrojích. Různé komponenty používané v mikrokontroléru jsou procesor, periferní zařízení a paměť. Ty se v zásadě používají v různých elektronických zařízeních, která vyžadují určitou míru kontroly, kterou musí dát operátor zařízení. Tento článek pojednává o přehledu typů mikrokontrolérů a jejich fungování.

Co je to mikrokontrolér?

Mikrokontrolér je malý, nízkonákladový a samostatný počítač na čipu, který lze použít jako vestavěný systém. Několik mikrokontrolérů může využívat čtyřbitové výrazy a pracovat na frekvencích taktu, které obvykle zahrnují:

• 8 nebo 16bitový mikroprocesor.
• Trochu míry RAM.
• Programovatelná ROM a flash paměť.
• Paralelní a sériové I / O.
• Časovače a generátory signálu.
• Analogový na digitální a digitální na analogový převod

Mikrokontroléry obvykle musí mít požadavky na nízkou spotřebu, protože mnoho zařízení, která ovládají, je napájeno z baterie. Mikrokontroléry se používají v mnoha spotřební elektronice, motorech automobilů, počítačových periferiích a testovacích nebo měřicích zařízeních. A tyto jsou velmi vhodné pro aplikace s dlouhou životností baterie. Dominantní část dnes používaných mikrokontrolérů je implantována do jiných přístrojů.

Mikrokontroléry fungují

Čip mikrokontroléru je vysokorychlostní zařízení, ale ve srovnání s počítačem je pomalý. Každá instrukce bude tedy provedena v mikrokontroléru vysokou rychlostí. Jakmile je napájení ZAPNUTO, bude křemenný oscilátor aktivován prostřednictvím řídicího logického registru. Během několika vteřin, jakmile se vyvíjí časná příprava, se nabijí parazitní kondenzátory.

Jakmile úroveň napětí dosáhne své nejvyšší hodnoty a frekvence oscilátoru se změní na stabilní proces zápisu bitů přes speciální funkční registry. Všechno se děje na základě CLK oscilátoru a celková elektronika začne fungovat. To vše trvá extrémně několik nanosekund.

Hlavní funkcí mikrokontroléru je, že jej lze považovat za samostatné systémy využívající paměť procesoru. Jeho periferie lze využít jako mikrokontrolér 8051. Když jsou dnes nejčastěji používané mikrokontroléry zabudovány do jiných druhů strojů, jako jsou telefony, periferie automobilů a počítačových systémů.

Základy typů mikrokontrolérů

Jakýkoli elektrický spotřebič používaný k ukládání, měření a zobrazování informací, jinak opatření obsahují čip v něm. Základní struktura mikrokontroléru zahrnuje různé komponenty.

procesor

Mikrokontrolér se nazývá zařízení CPU, slouží k přenosu a dekódování dat a nakonec účinně dokončí přidělenou úlohu. Použitím centrální procesorové jednotky jsou všechny komponenty mikrokontroléru připojeny k určitému systému. Instrukce načtená prostřednictvím programovatelné paměti lze dekódovat přes CPU.

Paměť

V mikrokontroléru paměťový čip funguje jako mikroprocesor, protože ukládá všechna data i programy. Mikrokontroléry jsou navrženy s určitým množstvím paměti RAM / ROM / flash pro ukládání zdrojového kódu programu.

I / O porty

V zásadě se tyto porty používají k propojení jinak pohonu různých zařízení, jako jsou LED, LCD, tiskárny atd.

Sériové porty

Sériové porty se používají k zajištění sériových rozhraní mezi mikrokontrolérem a řadou dalších periferií, jako je paralelní port.

Časovače

Mikrokontrolér obsahuje časovače, jinak čítače. Ty se používají ke správě všech operací časování a počítání v mikrokontroléru. Hlavní funkcí počitadla je počítat vnější impulsy, zatímco operace prováděné pomocí časovačů jsou funkce hodin, generování pulzů, modulace, měření frekvence, vytváření oscilací atd.

ADC (analogově-digitální převodník)

ADC je zkratka analogově-digitálního převaděče. Hlavní funkcí ADC je změna signálů z analogového na digitální. Pro ADC jsou požadované vstupní signály analogové a produkce digitálního signálu se používá v různých digitálních aplikacích, jako jsou měřicí zařízení

DAC (digitální na analogový převodník)

Zkratka DAC je digitální na analogový převodník, která se používá k provádění reverzních funkcí k ADC. Obecně se toto zařízení používá ke správě analogových zařízení, jako jsou stejnosměrné motory atd.

Interpretovat kontrolu

Tento ovladač se používá k poskytování zpožděné kontroly běžícímu programu a interpretace je buď interní, jinak externí.

Speciální funkční blok

Některé speciální mikrokontroléry určené pro speciální zařízení, jako jsou roboty, vesmírné systémy, obsahují speciální funkční blok. Tento blok má další porty pro provádění některých konkrétních operací.

Jak jsou klasifikovány typy mikrokontrolérů?

Mikrokontroléry se vyznačují šířkou sběrnice, sadou instrukcí a strukturou paměti. U stejné rodiny mohou existovat různé formy s různými zdroji. Tento článek popisuje některé základní typy mikrokontroléru, o kterých novější uživatelé možná nevědí.

Typy mikrokontroléru jsou znázorněny na obrázku a vyznačují se jejich bity, architekturou paměti, pamětí / zařízení a sadou instrukcí. Pojďme to krátce probrat.

Typy mikrokontrolérů

Typy mikrokontrolérů podle počtu bitů

Bity v mikrokontroléru jsou 8bitové, 16bitové a 32bitové mikrokontroléry.

V 8-bit mikrokontrolér, bod, kdy je interní sběrnice 8bitová, pak ALU provádí aritmetické a logické operace. Příklady 8bitových mikrokontrolérů jsou rodiny Intel 8031/8051, PIC1x a Motorola MC68HC11.

The 16-bit mikrokontrolér provádí větší přesnost a výkon ve srovnání s 8bitovým. Například 8bitové mikrokontroléry mohou používat pouze 8 bitů, což má za následek konečný rozsah 0 × 00 - 0xFF (0-255) pro každý cyklus. Naproti tomu 16bitové mikrokontroléry s šířkou bitových dat mají pro každý cyklus rozsah 0 × 0000 - 0xFFFF (0-65535).

Nejextrémnější hodnota delšího časovače se pravděpodobně může ukázat jako užitečná v určitých aplikacích a obvodech. Může automaticky pracovat na dvou 16bitových číslech. Některé příklady 16bitových mikrokontrolérů jsou 16bitové MCU rozšířené rodiny 8051XA, PIC2x, Intel 8096 a Motorola MC68HC12.

The 32-bit mikrokontrolér používá k provádění aritmetických a logických operací 32bitové pokyny. Používají se v automaticky ovládaných zařízeních, včetně implantovatelných lékařských zařízení, řídicích systémech motorů, kancelářských strojích, zařízeních a dalších typech vestavěných systémů. Některé příklady jsou Intel / Atmel 251 family, PIC3x.

Typy mikrokontrolérů podle paměťových zařízení

Paměťová zařízení jsou rozdělena do dvou typů, jsou

• Mikrokontrolér vestavěné paměti
• Mikrokontrolér externí paměti

Mikrokontrolér vestavěné paměti : Když má vestavěný systém jednotku mikrokontroléru, která má všechny funkční bloky dostupné na čipu, nazývá se to vestavěný mikrokontrolér. Například 8051, který má programovou a datovou paměť, I / O porty, sériovou komunikaci, čítače a časovače a přerušení na čipu, je zabudovaný mikrokontrolér.

Mikrokontrolér externí paměti : Pokud má vestavěný systém jednotku mikrokontroléru, která nemá všechny funkční bloky dostupné na čipu, nazývá se mikrokontrolér externí paměti. Například 8031 ​​nemá na čipu žádnou programovou paměť, což je mikrokontrolér externí paměti.

Typy mikrokontrolérů podle instrukční sady

CISC : CISC je počítač s komplexní sadou instrukcí. Umožňuje programátorovi použít jednu instrukci místo mnoha jednodušších instrukcí.

RIZIKO : RISC znamená Reduced Instruction Set Computer, tento typ instrukčních sad snižuje design mikroprocesoru pro průmyslové standardy. Umožňuje každé instrukci pracovat na jakémkoli registru nebo použít jakýkoli režim adresování a současný přístup k programu a datům.

Příklad pro CISC a RISC

Z výše uvedeného příkladu systémy RISC zkracují čas provádění snížením taktovacích cyklů na instrukci a systémy CISC zkracují čas provádění snížením počtu instrukcí na program. RISC poskytuje lepší provedení než CISC.

Typy mikrokontrolérů podle architektury paměti

Paměťová architektura mikrokontroléru jsou dva typy, jmenovitě:

• Mikrokontrolér architektury paměti Harvard
• Mikrokontrolér architektury paměti Princeton

Mikrokontrolér architektury paměti Harvard : V okamžiku, kdy má jednotka mikrokontroléru odlišný adresní prostor paměti pro programovou a datovou paměť, má mikrokontrolér v procesoru architekturu paměti Harvard.

Mikrokontrolér Princeton Memory Architecture : Bod, kdy má mikrokontrolér společnou adresu paměti pro programovou paměť a datovou paměť, má mikrokontrolér v procesoru architekturu paměti Princeton.

Typy mikrokontrolérů

Existují různé typy mikrokontrolérů jako 8051, PIC, AVR, ARM,

Mikrokontrolér 8051

Jedná se o 40pinový mikrokontrolér s Vcc 5V připojený k pinu 40 a Vss na pinu 20, který je udržován na 0V. A existují vstupní a výstupní porty z P1.0 - P1.7 a které mají funkci open-drain. Port3 má další funkce. Pin36 má stav otevřeného odtoku a pin17 interně vytáhl tranzistor uvnitř mikrokontroléru.

Když použijeme logiku 1 na portu1, dostaneme logiku 1 na portu21 a naopak. Programování mikrokontroléru je mrtvé komplikované. V zásadě píšeme program v jazyce C, který je dále převeden do jazyka stroje srozumitelného mikrokontroléru.

Pin RESET je připojen ke kolíku 9, spojenému s kondenzátorem. Když je spínač v poloze ON, kondenzátor se začne nabíjet a RST je vysoký. Použití vysoké hodnoty na resetovací kolík resetuje mikrokontrolér. Použijeme-li na tento pin logickou nulu, program zahájí provádění od začátku.

Architektura paměti 8051

Paměť 8051 je rozdělena na dvě části. Jsou to programová paměť a datová paměť. Programová paměť ukládá prováděný program, zatímco datová paměť dočasně ukládá data a výsledky. Model 8051 se používá v mnoha zařízeních, hlavně proto, že je snadné jej do zařízení integrovat. Mikrokontroléry se používají hlavně v energetickém managementu, dotykové obrazovce, automobilech a zdravotnických zařízeních.

Programová paměť 8051

A

Datová paměť 8051

Pin Popis mikrokontroléru 8051

Kolík 40: Vcc je hlavním zdrojem energie +5 V ss.

Pin 20: Vss - představuje připojení země (0 V).

Kolíky 32-39: Známý jako Port 0 (P0.0 až P0.7) sloužící jako I / O porty.

Pin-31: Address Latch Enable (ALE) se používá k demultiplexování signálu adresy a dat na portu 0.

Kolík 30: (EA) Vstup externího přístupu se používá k povolení nebo zakázání rozhraní externí paměti. Pokud není vyžadován požadavek na externí paměť, je tento pin vždy držen vysoko.

Kolík 29: Program Store Enable (PSEN) se používá ke čtení signálů z externí paměti programu.

Kolíky - 21-28: Známý jako Port 2 (P 2.0 až P 2.7) - kromě toho, že slouží jako I / O port, jsou signály sběrnice adresy vyššího řádu multiplexovány s tímto kvazi obousměrným portem.

Kolíky 18 a 19: Slouží k propojení externího krystalu, aby poskytly systémové hodiny.

Kolíky 10 - 17: Tento port také slouží některým dalším funkcím, jako jsou přerušení, vstup časovače, řídicí signály pro externí paměť propojující čtení a zápis. Jedná se o kvazi obousměrný port s interním vytažením.

Pin 9: Jedná se o pin RESET, který se používá k nastavení mikrokontrolérů 8051 na počáteční hodnoty, zatímco mikrokontrolér pracuje nebo při počátečním spuštění aplikace. Pin RESET musí být nastaven vysoko na 2 cykly stroje.

Kolíky 1-8: Tento port neslouží žádným dalším funkcím. Port 1 je kvazi obousměrný I / O port.

Mikrokontrolér Renesas

Renesas je nejnovější rodina mikrokontrolérů pro automobily, která nabízí vysoce výkonné funkce s výjimečně nízkou spotřebou energie v širokém a univerzálním rozsahu položek. Tento mikrokontrolér nabízí bohaté funkční zabezpečení a integrované bezpečnostní charakteristiky požadované pro nové a pokročilé automobilové aplikace. Základní struktura procesoru mikrokontroléru podporuje vysokou spolehlivost a vysoký výkon.

Plnou formou mikrokontroléru RENESAS je „Renaissance Semiconductor for Advanced Solutions“. Tyto mikrokontroléry nabízejí nejlepší výkon mikroprocesorům i mikrokontrolérům, které mají vlastnosti dobrého výkonu spolu s velmi nízkým využitím energie a pevným obalem.

Tento mikrokontrolér má obrovskou kapacitu paměti i pinout, takže jsou využívány v různých aplikacích řízení automobilů. Nejoblíbenější rodiny mikrokontrolérů jsou RX a RL78 kvůli jejich vysokému výkonu. Mezi hlavní vlastnosti RENESAS RL78, stejně jako rodinných mikroprocesorů RX, patří následující.

• Architektura použitá v tomto mikrokontroléru je architektura CISC Harvard, která poskytuje vysoký výkon.
• Rodina RL78 je přístupná v 8bitových i 16bitových mikrokontrolérech, zatímco řada RX je 32bitový mikrokontrolér.
• Mikrokontrolér řady RL78 je mikrokontrolér s nízkým výkonem, zatímco řada RX poskytuje vysokou účinnost i výkon.
• Mikrokontrolér řady RL78 je k dispozici od 20 pinů do 128 pinů, zatímco rodinu RX lze získat v 48kolíkovém mikrokontroléru na 176kolíkovém balení.
• U mikrokontroléru RL78 se velikost flash paměti pohybuje od 16 kB do 512 kB, zatímco u rodiny RX je to 2 MB.
• Paměť RAM mikrokontroléru rodiny RX se pohybuje od 2 kB do 128 kB.
• Mikrokontrolér Renesas nabízející nízkou spotřebu, vysoký výkon, skromné ​​balíčky a největší škálu velikostí paměti v kombinaci s periferiemi bohatými na vlastnosti.

Mikrokontroléry Renesas

• Společnost Renesas nabízí nejuniverzálnější rodiny mikrokontrolérů na světě, například naše rodina RX nabízí mnoho typů zařízení s variantami paměti od 32K flash / 4K RAM až po neuvěřitelný 8M flash / 512K RAM.
• Rodina 32bitových mikrokontrolérů RX je univerzální MCU s bohatými funkcemi, která pokrývá širokou škálu integrovaných řídicích aplikací s vysokorychlostním připojením, digitálním zpracováním signálu a řízením invertorů.
• Rodina mikrokontrolérů RX využívá k dosažení velmi vysokého výkonu 32bitovou vylepšenou architekturu Harvard CISC.

Popis kolíku

Uspořádání kolíků mikrokontroléru Renesas je znázorněno na obrázku:

Schéma pinů mikrokontrolérů Renesas

Jedná se o 20kolíkový mikrokontrolér. Pin 9 je Vss, zemnící kolík a Vdd, napájecí kolík. Má tři různé druhy přerušení, kterými jsou normální přerušení, rychlé přerušení a vysokorychlostní přerušení.

Normální přerušení ukládají významné registry do zásobníku pomocí pokynů push a pop. Rychlá přerušení jsou automaticky ukládána do čítače programu a stavového slova procesoru ve speciálních záložních registrech, takže doba odezvy je rychlejší. A vysokorychlostní přerušení přidělují až čtyři obecné registry pro vyhrazené použití přerušením k dalšímu zvýšení rychlosti.

Struktura interní sběrnice poskytuje 5 interních sběrnic, aby bylo zajištěno, že zpracování dat nebude zpomaleno. Načtení instrukcí probíhá prostřednictvím široké 64bitové sběrnice, takže kvůli instrukcím s proměnnou délkou používaných v architekturách CISC.

Vlastnosti a výhody mikrokontrolérů RX

• Nízká spotřeba energie je realizována pomocí vícejádrové technologie
• Podpora provozu 5 V pro průmyslové a spotřební konstrukce
• Škálovatelnost od 48 do 145 pinů a od 32 kB do 1 MB flash paměti, včetně 8 kB datové flash paměti
• Integrovaný bezpečnostní prvek
• Integrovaná sada bohatých funkcí 7 UART, I2C, 8 SPI, komparátory, 12bitový ADC, 10bitový DAC a 24bitový ADC (RX21A), což sníží systémové náklady integrací většiny funkcí

Aplikace mikrokontroléru Renesas

• Průmyslová automatizace
• Komunikační aplikace
• Aplikace pro řízení motorů
• Test a měření
• Lékařské aplikace

Mikrokontroléry AVR

Mikrokontrolér AVR vyvinuli Alf-Egil Bogen a Vegard Wollan ze společnosti Atmel Corporation. Mikrokontroléry AVR jsou upravenou architekturou Harvard RISC se samostatnou pamětí pro data a program a rychlost AVR je vysoká ve srovnání s 8051 a PIC. AVR znamená NA lf-Egil Bogen a PROTI např. Wollana R Procesor ISC.

Mikrokontrolér Atmel AVR

Rozdíl mezi řadiči 8051 a AVR

• 8051 jsou 8bitové řadiče založené na architektuře CISC, AVR jsou 8bitové řadiče založené na architektuře RISC
• 8051 spotřebovává více energie než mikrokontrolér AVR
• V roce 8051 můžeme programovat snadno než mikrokontrolér AVR
• Rychlost AVR je vyšší než u mikrokontroléru 8051

Klasifikace řadičů AVR

Mikrokontroléry AVR jsou rozděleny do tří typů:

• TinyAVR - méně paměti, malá velikost, vhodné pouze pro jednodušší aplikace
• MegaAVR - Jedná se o nejpopulárnější z nich, které mají dobré množství paměti (až 256 kB), vyšší počet vestavěných periferií a jsou vhodné pro středně náročné až složité aplikace
• XmegaAVR - komerčně se používá pro složité aplikace, které vyžadují velkou programovou paměť a vysokou rychlost

Vlastnosti mikrokontroléru AVR

• 16 kB systémově programovatelného blesku
• 512 B v systému programovatelné EEPROM
• 16bitový časovač s dalšími funkcemi
• Několik interních oscilátorů
• Interní, automaticky programovatelná instrukční flash paměť až 256 kB
• In-system programovatelný pomocí ISP, JTAG nebo vysokonapěťových metod
• Volitelná sekce spouštěcího kódu s nezávislými zajišťovacími bity pro ochranu
• Synchronní / asynchronní sériové periferie (UART / USART)
• Sériová sběrnice periferního rozhraní (SPI)
• Univerzální sériové rozhraní (USI) pro dvou / třívodičový synchronní přenos dat
• Časovač hlídacího psa (WDT)
• Několik režimů spánku šetřících energii
• 10bitové A / D převodníky s multiplexem až 16 kanálů
• Podpora řadiče CAN a USB
• Nízkonapěťová zařízení pracující až do 1,8 V

Existuje mnoho mikrokontrolérů řady AVR, například ATmega8, ATmega16 atd. V tomto článku pojednáváme o mikrokontroléru ATmega328. ATmega328 a ATmega8 jsou integrované obvody kompatibilní s kolíky, ale funkčně se liší. ATmega328 má flash paměť 32kB, kde ATmega8 má 8kB. Mezi další rozdíly patří další SRAM a EEPROM, přidání přerušení změny pinů a časovače. Některé z funkcí ATmega328 jsou:

Vlastnosti ATmega328

• 28kolíkový mikrokontrolér AVR
• Flash programová paměť 32 kB
• Datová paměť EEPROM o velikosti 1 kB
• Datová paměť SRAM o velikosti 2 kB
• I / O piny jsou 23
• Dva 8bitové časovače
• A / D převodník
• Šestikanálový PWM
• Vestavěný USART
• Externí oscilátor: až 20 MHz

Pin Popis ATmega328

Dodává se s 28kolíkovým DIP, jak je znázorněno na obrázku níže:

Schéma pinů mikrokontrolérů AVR

Vcc: Digitální napájecí napětí.

GND: Přízemní.

Přístav B: Port B je 8bitový obousměrný I / O port. Kolíky portu B jsou označeny trojí, když je aktivní podmínka resetování nebo jedna, i když hodiny neběží.

Port C: Port C je 7bitový obousměrný I / O port s interními pull-up rezistory.

PC6 / RESET

Port D: Jedná se o 8bitový obousměrný I / O port s interními pull-up rezistory. Výstupní vyrovnávací paměti portu D se skládají ze symetrických charakteristik pohonu.

AVcc: AVcc je kolík napájecího napětí pro ADC.

REFERENCE: AREF je analogový referenční kolík pro ADC.

Aplikace mikrokontroléru AVR

Existuje mnoho aplikací mikrokontrolérů AVR, které se používají v domácí automatizaci, dotykové obrazovce, automobilech, zdravotnických zařízeních a obraně.

Mikrokontrolér PIC

PIC je řadič periferního rozhraní vyvinutý mikroelektronikou obecného přístroje v roce 1993. Je řízen softwarem. Mohly být naprogramovány tak, aby splňovaly mnoho úkolů a ovládaly generační linku a mnoho dalších. Mikrokontroléry PIC si nacházejí cestu do nových aplikací, jako jsou smartphony, zvukové příslušenství, periferní zařízení pro videohry a pokročilé lékařské přístroje.

Existuje mnoho PIC, počínaje PIC16F84 a PIC16C84. Ale to byly jediné dostupné flash PIC. Společnost Microchip nedávno představila flash čipy s typy, které jsou mnohem atraktivnější, například 16F628, 16F877 a 18F452. 16F877 je přibližně dvakrát vyšší než cena starého 16F84, ale má osmkrát větší velikost kódu, mnohem více RAM, mnohem více I / O pinů, UART, A / D převodník a mnohem více.

Mikrokontrolér PIC

Vlastnosti PIC16F877

Mezi funkce pic16f877 patří následující.

• Vysoce výkonný procesor RISC
• Až 8 kB x 14 slov paměti programu FLASH
• 35 pokynů (kódování s pevnou délkou - 14 bitů)
• 368 × 8 statická datová paměť RAM
• Až 256 x 8 bajtů datové paměti EEPROM
• Možnost přerušení (až 14 zdrojů)
• Tři režimy adresování (přímé, nepřímé, relativní)
• Reset při zapnutí (POR)
• Paměť architektury Harvard
• Úsporný režim SLEEP
• Široký rozsah provozního napětí: 2,0 V až 5,5 V.
• Vysoký proud proudu / zdroje: 25 mA
• Akumulátorový stroj

Periferní funkce

3 časovače / čítače (programovatelné předskaláře)

• Timer0, Timer2 je 8bitový časovač / čítač s 8bitovým předkalárním
• Časovač 1 je 16bitový, lze jej během spánku zvyšovat pomocí externího krystalu / hodin

Dva moduly PWM pro zachycení a porovnání

• Funkce snímání vstupu zaznamenává počet Timer1 na přechodu kolíku
• Výstup funkce PWM je obdélníková vlna s programovatelnou periodou a pracovním cyklem.

10bitový 8kanálový analogově-digitální převodník

USART s detekcí 9bitové adresy

Synchronní sériový port s režimem Master a I2C Master / Slave

8bitový paralelní podřízený port

Analogové funkce

• 10bitový až 8kanálový analogově-digitální převodník (A / D)
• Brown-out Reset (BOR)
• Analogový komparátorový modul (programovatelný multiplexování vstupu ze vstupů zařízení a výstupů komparátoru je přístupný externě)

Pin Popis PIC16F877A

Popis pinů PIC16F877A je popsán níže.

Výhody PIC

• Jedná se o RISC design
• Jeho kód je extrémně efektivní a umožňuje PIC běžet s typicky méně programové paměti než jeho větší konkurenti
• Jedná se o nízkou cenu a vysokou rychlost hodin

Typický aplikační obvod PIC16F877A

Níže uvedený obvod se skládá z lampy, jejíž spínání je řízeno pomocí mikrokontroléru PIC. Mikrokontrolér je propojen s externím krystalem, který poskytuje hodinový vstup.

Aplikace mikrokontrolérů PIC16F877A

PIC je také propojen s tlačítkem a po stisknutí tlačítka mikrokontrolér odpovídajícím způsobem vyšle vysoký signál na základnu tranzistoru, aby se tranzistor zapnul a tím se zajistilo správné připojení k relé pro jeho zapnutí a umožnit průchod střídavého proudu do lampy a tím lampa svítí. Stav operace se zobrazuje na LCD rozhraní s mikrokontrolérem PIC.

Mikrokontrolér MSP

Mikrokontrolér jako MSP430 je 16bitový mikrokontrolér. Termín MSP je zkratka slova „Mixed Signal Processor“. Tato rodina mikrokontrolérů je převzata z Texas Instruments a je navržena pro systémy s nízkými náklady a nízkým ztrátovým výkonem. Tento řadič obsahuje 16bitovou datovou sběrnici, režimy adresování-7 se sníženou sadou instrukcí, což umožňuje hustší, kratší programovací kód používaný pro rychlý výkon.

Tento mikrokontrolér je jeden druh integrovaného obvodu, který se používá k provádění programů pro ovládání jiných strojů nebo zařízení. Jedná se o jeden druh mikro zařízení, které se používá k ovládání jiných strojů. Vlastnosti tohoto mikrokontroléru jsou obvykle dosažitelné u jiných druhů mikrokontroléru.

• Kompletní SoC jako ADC, LCD, I / O porty, RAM, ROM, UART, časovač hlídacího psa, základní časovač atd.
• Používá jeden externí krystal a oscilátor FLL (kmitočtová smyčka) odvozuje hlavně všechny vnitřní CLK
• Využití energie je nízké, například 4,2 nW pouze pro každou instrukci
• Stabilní generátor pro nejčastěji používané konstanty jako –1, 0, 1, 2, 4, 8
• Typická vysoká rychlost je 300 ns pro každou instrukci, jako je 3,3 MHz CLK
• Režimy adresování jsou 11, kde se sedm režimů adresování používá pro zdrojové operandy a čtyři režimy adresování se používají pro cílový operand.
• Architektura RISC s 27 základními pokyny

Kapacita v reálném čase je plná, stabilní a nominální systémová frekvence CLK je dosažitelná po 6 hodinách pouze po obnovení MSP430 z režimu nízké spotřeby. U hlavního krystalu žádné čekání na zahájení stabilizace a oscilace.

Základní pokyny byly kombinovány pomocí speciálních funkcí, aby byl program v mikrokontroléru MSP430 snadný pomocí assembleru jinak v C, aby poskytoval vynikající funkčnost i flexibilitu. Například i při použití nízkého počtu instrukcí je mikrokontrolér schopen sledovat přibližně celou sadu instrukcí.

Mikrokontrolér Hitachi

Mikrokontrolér Hitachi patří do rodiny H8. Název jako H8 se používá ve velké 8bitové, 16bitové a 32bitové rodině mikrokontrolérů. Tyto mikrokontroléry byly vyvinuty prostřednictvím technologie Renesas. Tato technologie byla založena v polovodičích Hitachi v roce 1990.

Mikrokontrolér Motorola

Mikrokontrolér Motorola je extrémně zabudovaný mikrokontrolér, který se používá k vysoce výkonnému zpracování dat. Jednotka tohoto mikrokontroléru používá SIM (System Integration Module), TPU (Time Processing Unit) & QSM (Queued Serial Module).

Výhody typů mikrokontrolérů

Mezi výhody typů mikrokontrolérů patří následující.

• Spolehlivý
• Znovu použitelný
• Energeticky úsporné
• Nákladově efektivní
• Znovu použitelný
• Provoz vyžaduje méně času
• Jsou flexibilní a velmi malé
• Vzhledem k jejich vysoké integraci lze snížit jeho velikost a náklady na systém.
• Propojení mikrokontroléru je snadné díky dalším portům ROM, RAM a I / O.
• Lze provést mnoho úkolů, takže lze snížit lidský účinek.
• Je to jednoduché, řešení problémů a údržba systému jsou jednoduché.
• Funguje jako mikropočítač bez jakýchkoli digitálních dílů

Nevýhody typů mikrokontrolérů

Mezi nevýhody typů mikrokontrolérů patří následující.

• Složitost programování
• Elektrostatická citlivost
• Propojení s vysoce výkonnými zařízeními není možné.
• Jeho struktura je ve srovnání s mikroprocesory složitější.
• Obecně se používá v mikrozařízeních
• Jednoduše provádí neúplné č. exekucí současně.
• Obvykle se používá v mikro zařízení
• Ve srovnání s mikroprocesorem má složitější strukturu
• Mikrokontrolér nemůže přímo propojit zařízení s vyšším výkonem
• Současně provedl pouze omezený počet poprav

Aplikace typů mikrokontrolérů

Mikroprocesory se používají hlavně pro vestavěná zařízení, na rozdíl od mikroprocesorů, které se používají v osobních počítačích, jinak v jiných zařízeních. Používají se hlavně v různých zařízeních, jako jsou implantovatelné lékařské přístroje, elektrické nářadí, systémy řízení motorů v automobilech, stroje používané v kancelářích, přístroje ovládané dálkovým ovládáním, hračky atd. Mezi hlavní aplikace typů mikrokontrolérů patří následující.

• Auta
• Ruční měřicí systémy
• Mobilní telefony
• Počítačové systémy
• Bezpečnostní alarmy
• Spotřebiče
• Aktuální měřič
• Fotoaparáty
• Mikrovlná trouba
• Měřicí přístroje
• Zařízení pro řízení procesu
• Používá se v měřicích a měřicích zařízeních, voltmetrech, měření rotujících předmětů
• Ovládací zařízení
• Průmyslová přístrojová zařízení
• Přístrojová zařízení v průmyslových odvětvích
• Snímání světla
• Bezpečnostní zařízení
• Zařízení pro řízení procesu
• Ovládací zařízení
• Detekce požáru
• Snímání teploty
• Mobilní telefony
• Auto mobily
• Pračky
• Fotoaparáty
• Bezpečnostní alarmy

O toto tedy jde přehled typů mikrokontrolérů . Tyto mikrokontroléry jsou jednočipové mikropočítače a pro jejich výrobu se používá technologie VLSI. Tito jsou také známí jako vložené řadiče, které jsou k dispozici ve 4bitových, 8bitových, 64bitových a 128bitových verzích. Tento čip je určen k ovládání různých funkcí vestavěného systému. Zde je otázka, jaký je rozdíl mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem?