V současné době mikroprocesory lze nalézt v téměř každém případě domácích spotřebičů a elektroniky. Například v případě, že mikrovlnná trouba je displej LED nebo LCD a klávesnice, ale rozhodně je vybaven speciálním kontrolním čipu.

Různé aplikace

Všechny moderní vozidla obsahovat alespoň jeden mikroprocesor a může být vybaven pro vícenásobné motory, protiblokovací systém, tempomat a tak dále. D. Jakékoliv zařízení s dálkovým ovládáním je téměř jistě mikrořadič. Do této kategorie patří TV, stereo a vysoce kvalitní hráče. Kompaktní digitální a zrcadlovky, mobilní telefony, videokamery, záznamníky, laserové tiskárny, pevné telefony, které jsou schopné ID volajícího a pamětí pro 20 čísel, multifunkční ledničky, myčky nádobí, pračky a sušičky. V zásadě všechny přístroje nebo zařízení, které komunikuje s uživatelem má integrovaný mikrokontrolér.

Co je to?

Mikrořadič - počítač. Všechny počítače, bez ohledu na to, zda se jedná o osobní nebo velké sálové počítače, mají některé společné rysy. Mají centrální procesorovou jednotku (CPU), který provádí programy stažením příkazy z libovolného úložiště dat. Na PC je například pevný disk. Počítač je dále vybaven random access paměťového zařízení (RAM). Pro komunikaci s okolním světem by měla být poskytnuta zvláštní zařízení. Na klávesnici PC amyš je vstupní zařízení a monitor a tiskárna se používají k jeho výstupu. Pevný disk kombinuje obě tyto funkce, protože funguje jak s příchozími, tak i odchozími daty.

CPU

Typ procesoru používaného v mikrokontroléru závisí na konkrétní aplikaci. Dostupné možnosti jsou od jednoduchých 4-, 8- nebo 16bitových až po složitější 32bitové nebo 64bitové. Pokud jde o paměť, lze použít paměť RAM, flash paměť, EPROM nebo EEPROM. Mikrokontroléry jsou zpravidla konstruovány tak, aby byly použity bez dalších výpočetních komponent, protože jsou navrženy s dostatečnou vnitřní pamětí a také mají kontakty pro běžné I /O operace pro přímou interakci se senzory a dalšími součástmi. Architektura CPU může být jak Harvard, tak von Neumann, nabízející různé metody výměny informací mezi procesorem a pamětí. V prvním případě jsou datová sběrnice a příkazy odděleny, což umožňuje současný přenos. V architektuře von Neumanna se pro tento účel používá obecně.

Programování

Mikroprocesorové procesory mohou být založeny na rozšířené (CISC) nebo zkrácené příkazové sadě (RISC). CISC typicky obsahuje asi 80 instrukcí (RISC - asi 30), stejně jako více režimů adresování - 12-24 versus 3-5 v RISC. Přestože je rozšířená sada příkazů snadněji implementována a využívá paměť efektivněji, její výkon je nižší kvůli více hodinovým cyklům,nezbytné k jejich provedení. Procesory RISC věnují větší pozornost softwaru a jsou produktivnější.
Zpočátku byl jazykem mikrokontrolérů assembler. Dnes je populární verze jazyka C. Pokud máte vhodný kabel, software a počítač, je snadné programovat mikrokontrolér vlastními silami. Potřebujete připojit kabel řadiče k paralelnímu portu počítače, spustit aplikaci a stáhnout sadu příkazů.

Definice

Jak rozlišovat počítač od mikrokontroléru? Pokud první je zařízení s obecným účelem, které může spouštět tisíce různých aplikací, pak druhá je specializovaná, zaměřená na jednu aplikaci. Existuje řada dalších funkcí, které umožňují rozlišit mikrokontroléry. Pro začátečníky to nebude problém - stačí, abyste zjistili přítomnost většiny uvedených vlastností ve čipu, abyste je mohli bezpečně přiřadit do této kategorie.

Mikrokontroléry jsou prvky jakéhokoli jiného zařízení (často domácí spotřebiče), které ovládají jeho funkce nebo práci. Jsou dokonce nazývány vestavěné řadiče.

Zařízení je určeno k provádění jednoho úkolu a spuštění jednoho konkrétního programu uloženého v ROM, který se běžně nemění.

Mikrokontroléry jsou nízkonapěťové čipy. Jejich výkon při napájení baterií je asi 50 mW. Stolní počítač je téměř vždy připojen a spotřebovává 50 W nebo více.

Mikrokontrolér je jinýspeciální vstupní jednotku a často (ale ne vždy) malý LED nebo LCD displej pro výstup. Přijme příchozí data ze zařízení, které spravuje, odesláním signálů z různých komponent. Například TV mikrokontrolér přijímá signály z dálkového ovládání a zobrazí výstup na televizní obrazovce. Ovládá volič kanálů, reproduktory a některé parametry obrazu, například kontrast a jas. Řídicí jednotka motoru vozidla přijímá vstupní signály z kyslíkových snímačů a detonací, reguluje tvorbu směsi paliva a synchronizuje činnost zapalovacích svíček. V mikrovlnné troubě vstupuje z klávesnice, zobrazuje výstup na displeji LCD a ovládá relé zapínání a vypínání mikrovlnného generátoru.

Mikrokontroléry jsou často malé a levné přístroje. Komponenty jsou vybírány tak, aby se minimalizovala velikost a výroba byla co nejlevnější.

Často, ale ne vždy, je činnost mikrokontroléru prováděna za nepříznivých podmínek. Například řídicí zařízení motoru automobilu by mělo pracovat při extrémních teplotách, při nichž normální počítač vůbec nemůže fungovat. Na severu musí mikrokontrolér vozu pracovat při -34 ° C a na jihu - 49 ° C. V motorovém prostoru může teplota dosáhnout 65-80 ° C. Na druhou stranu mikrokontrolér, vestavěný přehrávač Blu-ray, nemusí být zvlášť silný.

Požadavky na procesor

Procesory používané v mikrokontrolérech se mohou značně lišit. Například vmobilní telefony používali 8-bitový mikroprocesor Z-80 vyvinutý v 70. letech a byl původně používán v domácích počítačích. GPS navigátor společnosti Garmin byl vybaven verzí Intel 80386 s nízkou spotřebou, která byla původně instalována na stolním počítači. Většina domácích spotřebičů, jako jsou mikrovlnné trouby, není pro procesory slučitelná, ale jejich cena je důležitým faktorem. V těchto případech se výrobci obracejí na specializované mikrokontroléry vyvinuté z levných, malých a nízkoprocesních procesorů. Motoroly 6811 a Intel 8051 jsou dobrými příklady takových čipů. Také vydané je řada populárních řadičů PIC Microchip. Podle dnešních standardů jsou tyto procesory neuvěřitelně minimalistické, ale jsou extrémně levné a mohou často zcela vyhovět potřebám projektanta.