Mikrokontrolleru lietojumprogrammas

Sakarā ar to, ka pašreizējiem mikrokontrolleriem ir pietiekami liela skaitļošanas jauda, ​​kas ļauj tikai ar vienu nelielu mikroshēmu realizēt pilnībā funkcionējošu ierīci ar mazu izmēru, turklāt ar zemu enerģijas patēriņu, tieši komplektēto ierīču cena kļūst arvien zemāka. .

Šī iemesla dēļ mikrokontrolleri var atrast visur pilnīgi atšķirīgu ierīču elektroniskajos blokos: datoru mātesplatēs, DVD disku kontrolieros, cietajos un cietvielu diskdziņos, kalkulatoros, veļas mašīnu vadības paneļos, mikroviļņu krāsnīs, tālruņos, vakuumā. tīrīšanas līdzekļi, trauku mazgājamās mašīnas, iekštelpu sadzīves roboti, programmējamie releji un PLC, mašīnas vadības moduļos utt.

Tā vai citādi, praktiski neviena mūsdienu elektroniskā ierīce nevar iztikt bez vismaz viena mikrokontrollera iekšā.

Lai gan 8 bitu mikroprocesori ir pagātne, 8 bitu mikrokontrolleri joprojām tiek plaši izmantoti mūsdienās. Ir daudz lietojumu, kur augsta veiktspēja vispār nav nepieciešama, taču izšķirošais faktors ir gala produkta zemās izmaksas.Protams, ir arī jaudīgāki mikrokontrolleri, kas spēj reāllaikā apstrādāt lielas datu straumes (piemēram, video un audio).

Šeit ir īss mikrokontrolleru perifērijas ierīču saraksts, no kura varat izdarīt secinājumus par šo mazo mikroshēmu iespējamām pielietojuma jomām un pieejamajām jomām:

• universālie digitālie porti, kas konfigurēti ievadei vai izvadei;

• dažādas I/O saskarnes: UART, SPI, I? C, CAN, IEEE 1394, USB, Ethernet;

• ciparu-analogā un analogā-digitālā pārveidotāji;

• salīdzinātāji;

• impulsa platuma modulatori (PWM kontrolieris);

• taimeri;

• Bezsuku (un pakāpju) motoru kontrolieri;

• tastatūras un displeja kontrolleri;

• radiofrekvenču raidītāji un uztvērēji;

• iebūvēti masīvi ar zibatmiņu;

• iebūvēts sargsuņa taimeris un pulksteņa ģenerators.

Kā jūs jau sapratāt, mikrokontrolleris ir maza mikroshēma, uz kuras ir uzstādīts neliels dators. Tas nozīmē, ka nelielas mikroshēmas iekšpusē ir procesors, ROM, RAM un perifērijas ierīces, kas spēj mijiedarboties gan savā starpā, gan ar ārējiem komponentiem, jums vienkārši jāielādē programma mikroshēmā.

Programma nodrošinās mikrokontrollera darbību, kā paredzēts – tas pēc pareiza algoritma spēs vadīt apkārtējo elektroniku (konkrēti: sadzīves tehniku, automašīnu, atomelektrostaciju, robotu, saules izsekotāju u.c.).

Mikrokontrollera pulksteņa frekvence (vai kopnes ātrums) atspoguļo to, cik aprēķinu mikrokontrolleris var veikt laika vienībā. Tādējādi mikrokontrollera veiktspēja un tā patērētā jauda palielinās, palielinoties kopnes ātrumam.

Mikrokontrollera veiktspēja tiek mērīta miljonos instrukciju sekundē — MIPS (Million Instructions per Second). Tādējādi populārais Atmega8 kontrolieris, izpildot vienu pilnu instrukciju katrā pulksteņa ciklā, sasniedz veiktspēju 1 MIPS uz MHz.

Tajā pašā laikā mūsdienu mikrokontrolleri no dažādām ģimenēm ir tik daudzpusīgi, ka viens un tas pats kontrolleris, pārprogrammēts, var vadīt pilnīgi dažādas ierīces. Nav iespējams aprobežoties ar vienu jomu.

Šāda universāla kontrollera piemērs ir tas pats Atmega8, uz kura tie tiek montēti: taimeri, pulksteņi, multimetri, mājas automatizācijas indikatori, pakāpju motora vadītāji utt.

Starp populārajiem mikrokontrolleru ražotājiem mēs atzīmējam: Atmel, Hitachi, Intel, Infineon Technologies, Microchip, Motorola, Philips, Texas Instruments.

Mikrokontrolleri tiek klasificēti galvenokārt pēc kontroliera aritmētiski loģiskās ierīces apstrādāto datu bituma: 4, 8, 16, 32, 64 — biti. Un 8 bitiem, kā minēts iepriekš, ir ievērojama tirgus daļa (apmēram 50% vērtībā). Tālāk nāk 16 bitu mikrokontrolleri, pēc tam DSP kontrolieri, ko izmanto signālu apstrādei (abi veido 20% no tirgus).