Mikrodenetleyici Türleri ve Uygulamaları

Mikrodenetleyici, tek bir çiptir ve μC veya uC ile gösterilir. Kontrolörü için kullanılan üretim teknolojisi VLSI'dir. Mikrodenetleyicinin alternatif bir adı da gömülü denetleyicidir. Şu anda piyasada bulunan 4-bit, 8-bit, 64-bit ve 128-bit gibi farklı mikrodenetleyici türleri bulunmaktadır. Robotlarda, ofis makinelerinde, motorlu taşıtlarda, ev aletlerinde ve diğer elektronik aletlerde gömülü sistem işlevlerini kontrol etmek için kullanılan sıkıştırılmış bir mikro bilgisayardır. Bir mikro denetleyicide kullanılan farklı bileşenler bir işlemci, çevre birimleri ve bellektir. Bunlar temelde, cihazın operatörü tarafından bir miktar kontrol verilmesini gerektiren farklı elektronik cihazlarda kullanılır. Bu makale, mikrodenetleyici türlerine ve çalışmalarına genel bir bakışı tartışır.

Mikrodenetleyici nedir?

Mikrodenetleyici, gömülü bir sistem olarak kullanılabilen küçük, düşük maliyetli ve kendi kendine yeten bir çip üzerinde bilgisayardır. Birkaç mikro denetleyici, dört bitlik ifadeler kullanabilir ve genellikle aşağıdakileri içeren saat hızı frekanslarında çalışabilir:

• 8 veya 16 bitlik bir mikroişlemci.
• Biraz RAM ölçüsü.
• Programlanabilir ROM ve flash bellek.
• Paralel ve seri G / Ç.
• Zamanlayıcılar ve sinyal oluşturucular.
• Analogdan Dijitale ve Dijitalden Analoğa dönüştürme

Mikrodenetleyiciler genellikle düşük güç gereksinimlerine sahip olmalıdır çünkü kontrol ettikleri birçok cihaz pille çalışır. Mikrodenetleyiciler birçok tüketici elektroniğinde, araba motorlarında, bilgisayar çevre birimlerinde ve test veya ölçüm ekipmanında kullanılmaktadır. Ve bunlar, uzun ömürlü pil uygulamaları için çok uygundur. Günümüzde kullanılan mikrodenetleyicilerin baskın kısmı diğer aparatlara implante edilmektedir.

Mikrodenetleyiciler Çalışıyor

Mikrodenetleyici çipi yüksek hızlı bir cihazdır, ancak bir bilgisayar ile karşılaştırıldığında yavaştır. Böylelikle, her komut mikro denetleyici içinde hızlı bir hızda yürütülecektir. Besleme AÇIK konuma getirildiğinde, kuvars osilatörü kontrol lojik yazmacı aracılığıyla etkinleştirilecektir. Birkaç saniye için, erken hazırlık geliştirme aşamasında olduğundan, parazit kapasitörler şarj edilecektir.

Voltaj seviyesi en yüksek değerine ulaştığında ve osilatörün frekansı, özel fonksiyon kayıtları üzerinden bit yazma kararlı sürecine dönüşür. Her şey osilatörün CLK'sine göre gerçekleşir ve genel elektronikler çalışmaya başlayacaktır. Bütün bunlar son derece az nanosaniye sürer.

Bir mikro denetleyicinin temel işlevi, işlemci belleği kullanan bağımsız sistemler gibi düşünülebilir. Çevre birimleri bir 8051 Mikroişlemci gibi kullanılabilir. Şu anda kullanımda olan mikrodenetleyiciler, telefon aletleri, otomobiller ve bilgisayar sistemleri çevre birimleri gibi diğer türdeki makinelerin içine yerleştirildiğinde.

Mikrodenetleyici Türlerinin Temelleri

Bilgileri depolamak, ölçmek ve görüntülemek için kullanılan herhangi bir elektrikli cihaz, aksi takdirde ölçülen bir çipten oluşur. Mikrodenetleyicinin temel yapısı farklı bileşenler içerir.

İşlemci

Mikrodenetleyiciye, verileri taşımak ve çözmek için kullanılan ve sonunda tahsis edilen görevi etkili bir şekilde tamamlayan bir CPU cihazı denir. Merkezi bir işlem birimi kullanarak, tüm mikro denetleyici bileşenleri belirli bir sisteme bağlanır. Programlanabilir bellekten alınan talimatın kodu CPU aracılığıyla çözülebilir.

Hafıza

Bir mikro denetleyicide, bellek yongası bir mikroişlemci gibi çalışır çünkü tüm verileri ve programları depolar. Mikrodenetleyiciler, program kaynak kodunu saklamak için bir miktar RAM / ROM / flash bellek ile tasarlanmıştır.

G / Ç Bağlantı Noktaları

Temel olarak, bu bağlantı noktaları, LED'ler, LCD'ler, yazıcılar vb. Gibi farklı cihazları sürmek için kullanılır.

Seri bağlantı girişleri

Seri bağlantı noktaları, mikro denetleyici ve paralel bağlantı noktası gibi çeşitli diğer çevre birimleri arasında seri arabirimler sağlamak için kullanılır.

Zamanlayıcılar

Bir mikrodenetleyici, zamanlayıcılar, aksi halde sayaçlar içerir. Bunlar, bir mikro denetleyicideki tüm zamanlama ve sayma işlemlerini yönetmek için kullanılır. Sayacın ana işlevi, dış darbeleri saymaktır, oysa zamanlayıcılar aracılığıyla gerçekleştirilen işlemler saat işlevleri, darbe üretimleri, modülasyonlar, frekansı ölçme, salınımlar yapma vb.

ADC (Analogdan Dijitale Dönüştürücü)

ADC, analogdan dijitale dönüştürücünün kısaltmasıdır. ADC'nin ana işlevi, sinyalleri analogdan dijitale değiştirmektir. ADC için gerekli giriş sinyalleri analogdur ve bir dijital sinyal üretimi, ölçüm cihazları gibi farklı dijital uygulamalarda kullanılır.

DAC (Dijital - Analog Dönüştürücü)

DAC'ın kısaltması, ADC'ye ters işlevler gerçekleştirmek için kullanılan dijitalden analoğa dönüştürücüdür. Genellikle bu cihaz, DC motorlar vb. Gibi analog cihazları yönetmek için kullanılır.

Kontrolü Yorumlamak

Bu kontrolör, çalışan bir programa gecikmeli kontrol vermek için kullanılır ve yorumlama ya dahili, aksi halde haricidir.

Özel İşlevsel Blok

Robotlar, uzay sistemleri gibi özel cihazlar için tasarlanmış bazı özel mikrodenetleyiciler, özel bir fonksiyon bloğu içerir. Bu blok, bazı özel işlemleri gerçekleştirmek için ekstra bağlantı noktalarına sahiptir.

Mikrodenetleyici Türleri Nasıl Sınıflandırılır?

Mikrodenetleyiciler, veri yolu genişliği, komut seti ve bellek yapısına göre karakterize edilir. Aynı aile için farklı kaynaklarla farklı formlar olabilir. Bu makale, daha yeni kullanıcıların bilmeyebileceği bazı temel Mikroişlemci türlerini açıklayacak.

Mikrodenetleyicinin tipleri şekilde gösterilmiş olup, bitleri, bellek mimarisi, bellek / cihazları ve komut seti ile karakterize edilmektedir. Kısaca tartışalım.

Mikrodenetleyici Türleri

Bit Sayısına Göre Mikrodenetleyici Çeşitleri

Mikrodenetleyicideki bitler 8 bitlik, 16 bitlik ve 32 bitlik mikro denetleyicidir.

Bir 8 bit mikrodenetleyici, dahili veriyolunun 8-bit olduğu noktadan sonra ALU aritmetik ve mantıksal işlemleri gerçekleştirir. 8 bitlik mikro denetleyicilerin örnekleri Intel 8031/8051, PIC1x ve Motorola MC68HC11 aileleridir.

16 bit mikro denetleyici, 8 bit ile karşılaştırıldığında daha yüksek hassasiyet ve performans sağlar. Örneğin, 8 bitlik mikro denetleyiciler yalnızca 8 bit kullanabilir, bu da her döngü için 0 × 00 - 0xFF (0-255) nihai aralığıyla sonuçlanır. Buna karşılık, bit veri genişliğine sahip 16 bit mikro denetleyiciler, her döngü için 0 × 0000 - 0xFFFF (0-65535) aralığına sahiptir.

Daha uzun bir zamanlayıcının en uç değeri, belirli uygulama ve devrelerde büyük olasılıkla yararlı olabilir. Otomatik olarak 16 bitlik iki sayı üzerinde çalışabilir. 16 bitlik mikro denetleyicilerin bazı örnekleri, 16 bitlik MCU'ların genişletilmiş 8051XA, PIC2x, Intel 8096 ve Motorola MC68HC12 aileleridir.

32 bit mikrodenetleyici, aritmetik ve mantık işlemlerini gerçekleştirmek için 32-bit talimatları kullanır. Bunlar, implante edilebilir tıbbi cihazlar, motor kontrol sistemleri, ofis makineleri, cihazlar ve diğer gömülü sistemler dahil olmak üzere otomatik olarak kontrol edilen cihazlarda kullanılır. Bazı örnekler Intel / Atmel 251 ailesi, PIC3x'tir.

Bellek Cihazlarına Göre Mikrodenetleyici Türleri

Hafıza cihazları iki türe ayrılır, bunlar

• Gömülü bellek mikro denetleyicisi
• Harici bellek mikro denetleyicisi

Gömülü Bellek Mikrodenetleyicisi : Gömülü bir sistem, bir yonga üzerinde bulunan tüm işlevsel bloklara sahip bir mikro denetleyici birimine sahip olduğunda gömülü mikro denetleyici olarak adlandırılır. Örneğin, çip üzerinde program ve veri belleği, G / Ç bağlantı noktaları, seri iletişim, sayaçlar ve zamanlayıcılar ve kesintilere sahip 8051, gömülü bir mikro denetleyicidir.

Harici Bellek Mikroişlemcisi : Gömülü bir sistem, bir çip üzerinde mevcut tüm işlevsel bloklara sahip olmayan bir mikro denetleyici birimine sahip olduğunda, harici bellek mikro denetleyicisi olarak adlandırılır. Örneğin, 8031 ​​yonga üzerinde program belleğine sahip olmayan bir harici bellek mikro denetleyicisidir.

Komut Setine Göre Mikrodenetleyici Tipleri

CISC : CISC, Karmaşık bir Komut Seti Bilgisayarıdır. Programcının birçok basit talimat yerine tek bir talimat kullanmasına izin verir.

RİSK : RISC, Azaltılmış Yönerge seti Bilgisayarı anlamına gelir; bu tür komut kümeleri, endüstri standartları için mikroişlemci tasarımını azaltır. Her komutun herhangi bir kayıt üzerinde çalışmasına veya herhangi bir adresleme modunu kullanmasına ve programa ve verilere eşzamanlı erişimine izin verir.

CISC ve RISC için örnek

Yukarıdaki örnekten, RISC sistemleri komut başına saat döngülerini azaltarak yürütme süresini kısaltır ve CISC sistemleri, program başına komut sayısını azaltarak yürütme süresini kısaltır. RISC, CISC'den daha iyi bir uygulama sağlar.

Bellek Mimarisine Göre Mikrodenetleyici Türleri

Mikrodenetleyicinin bellek mimarisi iki türdür, bunlar:

• Harvard bellek mimarisi mikro denetleyicisi
• Princeton bellek mimarisi mikrodenetleyici

Harvard Bellek Mimarisi Mikroişlemcisi : Bir mikro denetleyici biriminin program ve veri belleği için farklı bir bellek adres alanına sahip olduğu nokta, mikro denetleyici işlemcide Harvard bellek mimarisine sahiptir.

Princeton Bellek Mimarisi Mikrodenetleyici : Bir mikro denetleyicinin program belleği ve veri belleği için ortak bir bellek adresine sahip olduğu nokta, mikro denetleyicinin işlemcide Princeton bellek mimarisi vardır.

Mikrodenetleyici Türleri

8051, PIC, AVR, ARM gibi farklı mikrodenetleyici türleri bulunmaktadır.

Mikrodenetleyici 8051

40 pimli mikrodenetleyicidir ve 0V tutulan pim 20'ye bağlı 5V'luk Vcc ve pim 20'ye Vss bağlanmıştır. Ve P1.0 - P1.7'den açık boşaltma özelliğine sahip giriş ve çıkış portları vardır. Port3 ekstra özelliklere sahiptir. Pin36, açık boşaltma durumuna sahiptir ve pin17, mikro denetleyicinin içindeki transistörü dahili olarak yukarı çekmiştir.

Port1'de mantık 1'i uyguladığımızda, port21'de mantık 1'i alırız ve bunun tersi de geçerlidir. Mikrodenetleyicinin programlanması son derece karmaşıktır. Temel olarak, daha sonra mikro denetleyici tarafından anlaşılan makine diline dönüştürülen C dilinde bir program yazıyoruz.

Bir kondansatör ile bağlı pin 9'a bir RESET pini bağlanır. Anahtar AÇIK olduğunda, kapasitör şarj olmaya başlar ve RST yüksektir. Sıfırlama pimine yüksek uygulamak, mikro denetleyiciyi sıfırlar. Bu pime lojik sıfır uygularsak program baştan çalışmaya başlar.

8051 Hafıza Mimarisi

8051 hafızası iki kısma ayrılmıştır. Program Belleği ve Veri Belleğidir. Program Belleği yürütülen programı saklarken Veri Belleği verileri ve sonuçları geçici olarak depolar. 8051, temelde bir cihaza entegre edilmesi kolay olduğu için çok sayıda cihazda kullanılmaktadır. Mikrodenetleyiciler çoğunlukla enerji yönetimi, dokunmatik ekran, otomobiller ve tıbbi cihazlarda kullanılır.

8051 Program Hafızası

Ve

8051 Veri Belleği

8051 Mikrodenetleyicinin Pin Açıklaması

Pin-40: Vcc, + 5V DC'nin ana güç kaynağıdır.

İğne 20: Vss - toprak (0 V) bağlantısını temsil eder.

32-39 numaralı iğneler: G / Ç bağlantı noktaları olarak hizmet vermek için Port 0 (P0.0 - P0.7) olarak bilinir.

Pin-31: Adres Mandalı Etkinleştirme (ALE), port 0'ın adres-veri sinyalini çoğullama çözmek için kullanılır.

Pin-30: (EA) Harici Erişim girişi, harici bellek arayüzünü etkinleştirmek veya devre dışı bırakmak için kullanılır. Harici bellek gereksinimi yoksa bu pin her zaman yüksek tutulur.

Pin-29: Program Depolamayı Etkinleştirme (PSEN), harici program belleğinden sinyalleri okumak için kullanılır.

Pimler - 21-28: Port 2 (P 2.0 - P 2.7) olarak bilinir - G / Ç portu olarak hizmet etmenin yanı sıra, daha yüksek sıralı adres veriyolu sinyalleri bu yarı çift yönlü port ile çoklanır.

18 ve 19 numaralı iğneler: Bir sistem saati sağlamak için harici bir kristale arabirim oluşturmak için kullanılır.

10 - 17 numaralı iğneler: Bu bağlantı noktası ayrıca, kesintiler, zamanlayıcı girişi, harici bellek arabirimi Okuma ve Yazma için kontrol sinyalleri gibi diğer bazı işlevlere de hizmet eder. Bu, dahili yukarı çekmeli yarı çift yönlü bir bağlantı noktasıdır.

Pin 9: Mikrodenetleyici çalışırken veya uygulamanın ilk başlangıcında 8051 mikro denetleyicilerini başlangıç ​​değerlerine ayarlamak için kullanılan bir RESET pinidir. RESET pini 2 makine çevrimi için yüksek ayarlanmalıdır.

Pim 1-8: Bu bağlantı noktası başka herhangi bir işleve hizmet etmez. Bağlantı noktası 1, yarı çift yönlü bir G / Ç bağlantı noktasıdır.

Renesas Mikrodenetleyici

Renesas, geniş ve çok yönlü bir ürün yelpazesinde olağanüstü düşük güç tüketimiyle yüksek performanslı özellikler sunan en yeni otomotiv mikro denetleyici ailesidir. Bu mikro denetleyici, yeni ve gelişmiş otomotiv uygulamaları için gerekli olan zengin işlevsel güvenlik ve yerleşik güvenlik özellikleri sunar. Mikro denetleyici CPU'nun çekirdek yapısı, yüksek güvenilirlik ve yüksek performans gereksinimlerini destekler.

RENESAS mikrodenetleyicisinin tam biçimi 'Gelişmiş Çözümler için Rönesans Yarı İletkenidir'. Bu mikro denetleyiciler, mikroişlemcilere ve mikro denetleyicilere çok düşük güç kullanımının yanı sıra katı ambalajıyla birlikte iyi performans özelliklerine sahip olmak için en iyi performansı sunar.

Bu mikro denetleyicinin pin çıkışı kadar büyük bellek kapasitesi de vardır, bu nedenle bunlar farklı otomotiv kontrol uygulamalarında kullanılır. En popüler mikro denetleyici aileleri, yüksek performansları nedeniyle RX ve RL78'dir. RENESAS RL78'in ve ayrıca RX ailesi tabanlı mikrodenetleyicilerin temel özellikleri aşağıdakileri içerir.

• Bu mikro denetleyicide kullanılan mimari, yüksek performans sağlayan CISC Harvard mimarisidir.
• RL78 ailesine 8 bit ve 16 bit mikro denetleyicilerde erişilebilirken, RX ailesi 32 bitlik bir mikro denetleyicidir.
• RL78 ailesi mikro denetleyici, düşük güçlü bir mikro denetleyicidir, RX ailesi ise performansın yanı sıra yüksek verimlilik sağlar.
• RL78 Ailesi mikrodenetleyici 20 iğneden 128 iğneye kadar mevcuttur, RX ailesi ise 48 iğneli bir mikro denetleyiciden 176 iğneli bir pakete kadar temin edilebilir.
• RL78 mikro denetleyici için flash bellek 16KB ile 512KB arasında değişirken, RX ailesi için 2MB'dir.
• RX ailesi mikro denetleyicinin RAM'i 2KB ile 128KB arasında değişmektedir.
• Renesas mikro denetleyici, düşük güç, yüksek performans, mütevazı paketler ve özellik bakımından zengin çevre birimleriyle birleştirilmiş en geniş bellek boyutu aralığı sunar.

Renesas Mikrodenetleyiciler

• Renesas, dünyanın en çok yönlü mikro denetleyici ailelerini sunar, örneğin RX ailemiz, 32K flash / 4K RAM'den inanılmaz bir 8M flash / 512K RAM'e kadar bellek varyantlarına sahip birçok cihaz türü sunar.
• 32-bit mikro denetleyicilerden oluşan RX Ailesi, yüksek hızlı bağlantı, dijital sinyal işleme ve invertör kontrolü ile çok çeşitli yerleşik kontrol uygulamalarını kapsayan, zengin özelliklere sahip, genel amaçlı bir MCU'dur.
• RX mikro denetleyici ailesi, çok yüksek performans elde etmek için 32-bit gelişmiş Harvard CISC mimarisi kullanır.

Pin Açıklaması

Renesas mikrodenetleyicisinin pim düzeni şekilde gösterilmiştir:

Renesas Mikrodenetleyiciler Pin Şeması

20 pinli bir mikrodenetleyicidir. Pin 9, Vss, toprak pimi ve Vdd, güç kaynağı pimidir. Normal kesme, hızlı kesme, yüksek hızlı kesme olmak üzere üç farklı tür kesme vardır.

Normal kesmeler, push ve pop komutlarını kullanarak önemli kayıtları yığın üzerinde depolar. Hızlı kesmeler, otomatik olarak özel yedekleme kayıtlarında saklanan program sayacı ve işlemci durum sözcüğüdür, bu nedenle yanıt süresi daha hızlıdır. Ve yüksek hızlı kesintiler, hızı daha da genişletmek için kesme tarafından özel kullanım için dört adede kadar genel yazmaç tahsis eder.

Dahili veri yolu yapısı, veri işlemenin yavaşlamamasını sağlamak için 5 dahili veri yolu sağlar. Komut getirmeleri, CISC mimarilerinde kullanılan değişken uzunluklu komutlar nedeniyle 64 bitlik geniş bir veri yolu aracılığıyla gerçekleşir.

RX Mikrodenetleyicilerin Özellikleri ve Faydaları

• Çok çekirdek teknolojisi kullanılarak düşük güç tüketimi sağlanır
• Endüstriyel ve cihaz tasarımları için 5V çalışma desteği
• 48 ila 145 pime ve 32KB'den 1MB flash belleğe ölçeklenebilirlik, 8KB veri flash belleği dahil
• Entegre güvenlik özelliği
• Çoğu işlevi entegre ederek sistem maliyetini düşürecek 7 UART, I2C, 8 SPI, karşılaştırıcılar, 12 bit ADC, 10 bit DAC ve 24 bit ADC (RX21A) içeren entegre zengin bir işlev seti

Renesas Microcontroller Uygulaması

• Endüstriyel Otomasyon
• İletişim uygulamaları
• Motor kontrol uygulamaları
• Test ve ölçüm
• Tıbbi uygulamalar

AVR Mikrodenetleyicileri

AVR mikrodenetleyicisi, Atmel Corporation'dan Alf-Egil Bogen ve Vegard Wollan tarafından geliştirilmiştir. AVR mikro denetleyicileri, veri ve program için ayrı belleklere sahip değiştirilmiş Harvard RISC mimarisidir ve AVR'nin hızı 8051 ve PIC ile karşılaştırıldığında yüksektir. AVR, KİME lf-Egil Bogen ve V egard Wollan’ın R ISC işlemci.

Atmel AVR Mikrodenetleyici

8051 ve AVR Denetleyicileri arasındaki fark

• 8051'ler, CISC mimarisine dayalı 8 bit denetleyicilerdir, AVR'ler ise RISC mimarisine dayalı 8 bit denetleyicilerdir
• 8051, bir AVR mikro denetleyiciden daha fazla güç tüketir
• 8051'de AVR mikro denetleyicisinden daha kolay programlayabiliriz
• AVR'nin hızı 8051 mikro denetleyiciden daha fazladır

AVR Denetleyicilerinin Sınıflandırılması

AVR Mikrodenetleyicileri üç tipte sınıflandırılır:

• TinyAVR - Daha az bellek, küçük boyut, yalnızca daha basit uygulamalar için uygun
• MegaAVR - Bunlar, iyi miktarda belleğe (256 KB'ye kadar), daha fazla sayıda dahili çevre birimine ve orta ila karmaşık uygulamalar için uygun olan en popüler olanlardır.
• XmegaAVR - Büyük program belleği ve yüksek hız gerektiren karmaşık uygulamalar için ticari olarak kullanılır

AVR Mikrodenetleyicinin Özellikleri

• 16KB Sistem İçi Programlanabilir Flaş
• 512B Sistem İçi Programlanabilir EEPROM
• Ekstra özelliklere sahip 16 bit Zamanlayıcı
• Çoklu dahili osilatörler
• 256K'ya kadar dahili, kendi kendine programlanabilir talimat flash belleği
• ISP, JTAG veya yüksek voltaj yöntemleri kullanılarak sistem içi programlanabilir
• Koruma için bağımsız kilit bitlerine sahip isteğe bağlı önyükleme kodu bölümü
• Senkron / asenkron seri çevre birimleri (UART / USART)
• Seri çevresel arabirim veriyolu (SPI)
• İki / üç telli senkron veri aktarımı için evrensel seri arayüz (USI)
• Watchdog zamanlayıcı (WDT)
• Birden çok güç tasarrufu sağlayan uyku modu
• 16 kanala kadar multipleks içeren 10 bit A / D Dönüştürücüler
• CAN ve USB denetleyici desteği
• 1,8 v'a kadar çalışan düşük voltajlı cihazlar

ATmega8, ATmega16 ve benzeri birçok AVR ailesi mikro denetleyicisi vardır. Bu yazıda ATmega328 mikrodenetleyicisini tartışıyoruz. ATmega328 ve ATmega8 pin uyumlu IC'lerdir ancak işlevsel olarak farklıdırlar. ATmega328, ATmega8'in 8kB'ye sahip olduğu 32kB'lik bir flash belleğe sahiptir. Diğer farklılıklar, ekstra SRAM ve EEPROM, pim değiştirme kesintilerinin eklenmesi ve zamanlayıcılardır. ATmega328'in bazı özellikleri şunlardır:

ATmega328'in özellikleri

• 28 pinli AVR mikro denetleyici
• 32 kbyte flash program hafızası
• 1 kbaytlık EEPROM veri hafızası
• 2 kbaytlık SRAM veri belleği
• G / Ç pimleri 23
• İki adet 8 bit zamanlayıcı
• A / D dönüştürücü
• Altı kanallı PWM
• Dahili USART
• Harici Osilatör: 20MHz'e kadar

ATmega328 Pin Açıklaması

Aşağıdaki şekilde gösterilen 28 pinli DIP'de gelir:

AVR Mikrodenetleyiciler Pin Şeması

Vcc: Dijital besleme voltajı.

GND: Zemin.

Bağlantı Noktası B: Port B, 8 bitlik iki yönlü bir G / Ç bağlantı noktasıdır. Bağlantı Noktası B pimleri, saat çalışmasa bile bir sıfırlama koşulu etkin olduğunda veya biri olduğunda üç belirtilir.

Bağlantı Noktası C: Port C, dahili çekme dirençlerine sahip 7 bitlik çift yönlü bir G / Ç bağlantı noktasıdır.

PC6 / RESET

Bağlantı Noktası D: Dahili kaldırma dirençlerine sahip 8 bitlik çift yönlü bir G / Ç bağlantı noktasıdır. Port D'nin çıkış tamponları simetrik sürücü özelliklerinden oluşur.

AVcc: AVcc, ADC için besleme voltajı pinidir.

AREF: AREF, ADC için analog referans pinidir.

AVR Mikrodenetleyicisinin Uygulamaları

Ev otomasyonunda, dokunmatik ekranlarda, otomobillerde, tıbbi cihazlarda ve savunmada kullandıkları AVR mikrodenetleyicilerin birçok uygulaması vardır.

PIC Mikrodenetleyici

PIC, 1993 yılında genel enstrümanın mikroelektroniği tarafından geliştirilen bir çevresel arayüz denetleyicisidir. Yazılım tarafından kontrol edilir. Birçok görevi tamamlamak ve bir üretim hattını ve daha fazlasını kontrol etmek için programlanabilirler. PIC mikrodenetleyicileri akıllı telefonlar, ses aksesuarları, video oyun çevre birimleri ve gelişmiş tıbbi cihazlar gibi yeni uygulamalara doğru yol alıyor.

PIC16F84 ve PIC16C84 ile başlayan birçok PIC vardır. Ancak bunlar tek uygun fiyatlı flash PIC'lerdi. Microchip, kısa süre önce 16F628, 16F877 ve 18F452 gibi çok daha çekici türlere sahip flash çipleri piyasaya sürdü. 16F877, eski 16F84'ün yaklaşık iki katı fiyatına sahip ancak kod boyutunun sekiz katı, çok daha fazla RAM, çok daha fazla I / O pini, bir UART, A / D dönüştürücü ve çok daha fazlasına sahip.

PIC Mikrodenetleyici

PIC16F877'nin Özellikleri

Pic16f877'nin özellikleri aşağıdakileri içerir.

• Yüksek performanslı RISC CPU
• 8K x 14 kelimeye kadar FLASH program hafızası
• 35 Talimatlar (sabit uzunlukta kodlama-14 bit)
• 368 × 8 statik RAM tabanlı veri belleği
• 256 x 8 bayta kadar EEPROM veri belleği
• Kesme yeteneği (14 kaynağa kadar)
• Üç adresleme modu (doğrudan, dolaylı, bağıl)
• Açılışta sıfırlama (POR)
• Harvard mimari bellek
• Güç tasarrufu SLEEP modu
• Geniş çalışma voltajı aralığı: 2.0V ila 5.5V
• Yüksek lavabo / kaynak akımı: 25mA
• Akümülatör tabanlı makine

Çevresel Özellikler

3 zamanlayıcı / sayaç (programlanabilir ön skaler)

• Timer0, Timer2, 8 bitlik ön skaler ile 8 bitlik zamanlayıcı / sayaçtır
• Timer1 16 bittir, uyku sırasında harici kristal / saat ile artırılabilir

İki yakalama, karşılaştırma, PWM modülü

• Giriş yakalama işlevi, bir pin geçişine Timer1 sayısını kaydeder
• Bir PWM fonksiyon çıkışı, programlanabilir periyot ve görev döngüsüne sahip bir kare dalgadır.

10 bitlik 8 kanallı analogdan dijitale dönüştürücü

9 bit adres algılamalı USART

Ana mod ve I2C Master / Slave ile senkronize seri bağlantı noktası

8 bit paralel bağımlı bağlantı noktası

Analog Özellikler

• 10 bit, 8 kanala kadar Analogdan Dijitale Dönüştürücü (A / D)
• Brown-out Sıfırlama (BOR)
• Analog Karşılaştırıcı modülü (Cihaz girişlerinden ve karşılaştırıcı çıkışlarından programlanabilir giriş çoklama harici olarak erişilebilir)

PIC16F877A'nın Pin Açıklaması

PIC16F877A'nın pin açıklaması aşağıda tartışılmaktadır.

PIC'in avantajları

• RISC tasarımıdır
• Kodu son derece verimlidir ve PIC'nin daha büyük rakiplerine göre tipik olarak daha az program belleğiyle çalışmasını sağlar.
• Düşük maliyetli, yüksek saat hızı

PIC16F877A'nın Tipik Bir Uygulama Devresi

Aşağıdaki devre, anahtarlaması bir PIC mikro denetleyici kullanılarak kontrol edilen bir lambadan oluşur. Mikrodenetleyici, saat girişi sağlayan harici bir kristal ile arayüzlenmiştir.

PIC16F877A Mikrodenetleyici Uygulaması

PIC ayrıca bir basma düğmesi ile arayüzlenir ve basma düğmesine basıldığında, Mikroişlemci, transistörü açmak ve böylece röleye açmak için uygun bağlantıyı sağlamak için buna göre transistörün tabanına yüksek bir sinyal gönderir. ve AC akımının lambaya geçişine izin verir ve böylece lamba yanar. İşlemin durumu, PIC mikrodenetleyiciye arayüzlü LCD'de görüntülenir.

MSP Mikrodenetleyici

MSP430 gibi bir mikro denetleyici, 16 bitlik bir mikro denetleyicidir. MSP terimi, “Mixed Signal Processor” un kısaltmasıdır. Bu mikrodenetleyici ailesi Texas Instruments'tan alınmıştır ve düşük maliyetli ve düşük güç dağıtım sistemleri için tasarlanmıştır. Bu denetleyici, hızlı performans için kullanılan daha yoğun, daha kısa, programlama koduna izin veren, azaltılmış komut setiyle adresleme modları-7 içeren 16 bitlik bir veri yolu içerir.

Bu Mikroişlemci, programları diğer makineleri veya cihazları kontrol etmek için yürütmek için kullanılan bir tür entegre devredir. Diğer makineleri kontrol etmek için kullanılan bir tür mikro cihazdır. Bu mikro denetleyicinin özellikleri normalde diğer türden mikro denetleyici ile elde edilebilir.

• ADC, LCD, I / O portları, RAM, ROM, UART, watchdog zamanlayıcı, temel zamanlayıcı vb. Gibi eksiksiz SoC.
• Bir harici kristal kullanır ve bir FLL (frekans kilitli döngü) osilatörü esas olarak tüm iç CLK'ları türetir.
• Güç kullanımı sadece her komut için 4,2 nW gibi düşüktür
• –1, 0, 1, 2, 4, 8 gibi en sık kullanılan sabitler için kararlı jeneratör
• Tipik yüksek hız, 3,3 MHz CLK gibi her komut için 300 ns'dir
• Adresleme modları, kaynak işlenenleri için yedi adresleme modunun kullanıldığı ve hedef işlenen için dört adresleme modunun kullanıldığı 11'dir.
• 27 temel talimat içeren RISC mimarisi

Gerçek zamanlı kapasite dolu, kararlıdır ve nominal sistem CLK frekansı, yalnızca MSP430 düşük güç modundan geri yüklendikten sonra 6 saat sonra elde edilebilir. Ana kristal için, stabilize ve salınım başlatmak için bekleme yok.

Çekirdek talimatlar, programı MSP430 mikro denetleyici içinde derleyici kullanarak kolay hale getirmek için özel özellikler kullanılarak birleştirildi, aksi takdirde C'de olağanüstü işlevsellik ve esneklik sağladı. Örneğin, düşük bir komut sayısı kullanarak bile, mikro denetleyici yaklaşık olarak tüm komut setini takip edebilir.

Hitachi Mikrodenetleyici

Hitachi mikrodenetleyici H8 ailesine aittir. H8 gibi bir ad, büyük bir 8-bit, 16-bit ve 32-bit mikrodenetleyici ailesinde kullanılır. Bu mikro denetleyiciler, Renesas Technology aracılığıyla geliştirilmiştir. Bu teknoloji, 1990 yılında Hitachi yarı iletkenlerinde kuruldu.

Motorola Mikrodenetleyici

Motorola mikro denetleyici, yüksek performanslı veri işleme süreci için kullanılan, son derece entegre bir mikro denetleyicidir. Bu mikro denetleyicinin birimi bir SIM (Sistem Entegrasyon Modülü), TPU (Zaman İşleme Birimi) ve QSM (Sıraya Alınmış Seri Modül) kullanır.

Mikrodenetleyici Türlerinin Avantajları

Mikrodenetleyici türlerinin avantajları aşağıdakileri içerir.

• Güvenilir
• Yeniden kullanılabilir
• Verimli enerji
• Uygun maliyetli
• Yeniden kullanılabilir
• Çalıştırmak için daha az zaman gerektirir
• Bunlar esnek ve çok küçük
• Yüksek entegrasyonları nedeniyle, sistemin boyutu ve maliyeti azaltılabilir.
• Mikrodenetleyicinin arabirimi ek ROM, RAM ve G / Ç bağlantı noktaları ile kolaydır.
• İnsan etkisi azaltılabilmesi için birçok görev gerçekleştirilebilir.
• Kullanımı basittir, sistemde sorun giderme ve bakım işlemleri basittir.
• Herhangi bir dijital parça olmadan bir mikro bilgisayar gibi çalışır

Mikrodenetleyici Türlerinin Dezavantajları

Mikrodenetleyici türlerinin dezavantajları aşağıdakileri içerir.

• Programlama Karmaşıklığı
• Elektrostatik Hassasiyet
• Yüksek güçlü cihazlarla bağlantı kurmak mümkün değildir.
• Mikroişlemcilere göre yapısı daha karmaşıktır.
• Genellikle mikro cihazlarda kullanılır.
• Basitçe tamamlanmamış hayır yapar. aynı anda infaz.
• Genellikle mikro ekipmanlarda kullanılır
• Mikroişlemciye göre daha karmaşık bir yapıya sahiptir.
• Mikrodenetleyici, daha yüksek güçlü bir cihazla doğrudan arayüz oluşturamaz
• Aynı anda yalnızca sınırlı sayıda yürütme gerçekleştirdi

Mikrodenetleyici Türlerinin Uygulamaları

Mikrodenetleyiciler, kişisel bilgisayarlarda veya diğer cihazlarda kullanılan mikro işlemcilerin aksine, esas olarak gömülü cihazlar için kullanılır. Bunlar ağırlıklı olarak implante edilebilir tıbbi cihazlar, elektrikli aletler, otomobillerde motor kontrol sistemleri, ofislerde kullanılan makineler, uzaktan kumandayla kontrol edilen cihazlar, oyuncaklar vb. Gibi farklı cihazlarda kullanılır. Mikrodenetleyici türlerinin ana uygulamaları aşağıdakileri içerir.

• Otomobil
• El tipi ölçüm sistemleri
• Cep telefonları
• Bilgisayar sistemleri
• Güvenlik Alarmları
• Aletler
• Akım ölçer
• Kameralar
• Mikro Fırın
• Ölçü Aletleri
• Proses kontrolü için cihazlar
• Ölçme ve ölçüm cihazlarında, voltmetrede, dönen nesneleri ölçmede kullanılır
• Kontrol Cihazları
• Endüstriyel enstrümantasyon cihazları
• Endüstride enstrümantasyon cihazları
• Işık Algılama
• Güvenlik cihazları
• Proses kontrol cihazları
• Cihazları kontrol etme
• Yangın algılama
• Sıcaklık algılama
• Cep telefonları
• Oto Cep Telefonları
• Çamaşır makineleri
• Kameralar
• Güvenlik Alarmları

Böylece, bu tamamen mikrodenetleyici türlerine genel bakış . Bu Mikroişlemciler tek çipli mikrobilgisayarlardır ve üretimi için kullanılan teknoloji VLSI'dir. Bunlar ayrıca 4-bit, 8-bit, 64-bit ve 128-bit olarak kullanılabilen gömülü denetleyiciler olarak da bilinir. Bu yonga, farklı gömülü sistem işlevlerini kontrol etmek için tasarlanmıştır. İşte size bir soru, mikroişlemci ile mikro denetleyici arasındaki fark nedir?