Ano ang isang microcontroller?

Ang mga Microcontroller ay mahalagang bahagi ng mga naka-embed na system. Ang isang microcontroller ay karaniwang mura at maliit na computer sa isang solong maliit na tilad na binubuo ng isang processor, isang maliit na memorya, at maaaring mai-program na mga peripheral ng input-output. Ito ay sinadya upang magamit sa mga awtomatikong kinokontrol na mga produkto at aparato upang maisagawa ang paunang natukoy at paunang naka-program na mga gawain. Upang makakuha ng isang mas mahusay na ideya ng kung ano talaga ang isang microcontroller; tingnan natin ang isang halimbawa ng isang produkto kung saan ginagamit ang microcontroller. Ang isang digital thermometer na nagpapakita ng temperatura ng paligid ay gumagamit ng isang microcontroller na konektado sa isang sensor ng temperatura at isang display unit (tulad ng LCD). Kinukuha ng microcontroller dito ang input mula sa sensor ng temperatura sa hilaw na form, iproseso ito at ipakita ito sa isang maliit na unit ng display ng LCD sa isang nababasa na form ng tao.Katulad nito ang solong o maramihang mga microcontroller ay ginagamit sa maraming mga elektronikong aparato alinsunod sa kinakailangan at pagiging kumplikado ng mga aplikasyon.

Saan ginagamit ang mga ito?

Ginagamit ang mga microcontroller sa mga naka-embed na system, karaniwang isang iba't ibang mga produkto at aparato na pinagsama ng hardware at software, at binuo upang maisagawa ang mga partikular na pag-andar. Ang ilang mga halimbawa ng mga naka-embed na system kung saan ginagamit ang mga microcontroller, ay maaaring - mga washing machine, vending machine, microwaves, digital camera, sasakyan, kagamitang medikal, smart phone, matalinong relo, robot at iba`t ibang gamit sa bahay.

Bakit kami gumagamit ng mga microcontroller?

Ginagamit ang mga microcontroller upang magamit ang awtomatiko sa mga naka-embed na application. Ang pangunahing dahilan sa likod ng napakalawak na katanyagan ng mga microcontroller ay ang kanilang kakayahang bawasan ang laki at gastos ng isang produkto o disenyo, kumpara sa isang disenyo na binubuo gamit ang magkakahiwalay na microprocessor, memorya at mga input / output na aparato.

Tulad ng mga microcontroller ay may mga tampok tulad ng built-in na microprocessor, RAM, ROM, Serial Interfaces, Parallel Interfaces, Analog to Digital Converter (ADC), Digital to Analog Converter (DAC) atbp na ginagawang madali upang bumuo ng mga application sa paligid nito. Bilang karagdagan, nag-aalok ang kapaligiran ng mga microcontrollers ng malawak na posibilidad upang makontrol ang iba't ibang mga uri ng mga aplikasyon alinsunod sa kanilang kinakailangan.

Ano ang iba`t ibang uri ng mga microcontroller?

Mayroong isang malawak na hanay ng mga microcontroller na magagamit sa merkado. Ang iba't ibang mga kumpanya tulad ng Atmel, ARM, Microchip, Texas Instrument, Renesas, Freescale, NXP Semiconductors, atbp. Naghahanap sa iba't ibang mga parameter tulad ng napaprograma na memorya, laki ng flash, supply boltahe, mga input / output pin, bilis, atbp, maaaring piliin ng isang tama ang tamang microcontroller para sa kanilang aplikasyon.

Tingnan natin ang mga parameter na ito at iba't ibang uri ng mga microcontroller alinsunod sa mga parameter na ito.

Data bus (Laki ng Bit):

Kapag naiuri ayon sa maliit na sukat, ang karamihan sa mga microcontroller ay umaabot mula 8-bit hanggang 32 bit (magagamit din ang mas mataas na bit microcontrollers). Sa isang 8-bit microcontroller ang data bus na ito ay binubuo ng 8 mga linya ng data, habang sa isang 16-bit microcontroller ang data bus na ito ay binubuo ng 16 mga linya ng data at iba pa para sa 32 bit at mas mataas na mga microcontroller.

Memorya:

Kailangan ng mga microcontroller memory (RAM, ROM, EPROM, EEPROM, flash memory, atbp) upang mag-imbak ng mga programa at data. Habang ang ilang mga microcontroller ay may nakabuo ng mga memory chip habang ang iba ay nangangailangan ng isang panlabas na memorya upang maiugnay. Ang mga ito ay tinatawag na naka-embed na mga microcontroller ng memorya at panlabas na memory microcontrollers ayon sa pagkakabanggit. Ang laki ng built-in na memorya ay nag-iiba rin sa iba't ibang uri ng mga microcontroller at sa pangkalahatan ay makakahanap ka ng mga microcontroller na may memorya ng 4B hanggang 4Mb.

Bilang ng Mga Pin ng Input / Output:

Ang mga microcontroller ay nag-iiba ayon sa bilang ng mga laki ng input-output pin. Maaaring pumili ang isa ng isang tukoy na microcontroller ayon sa kinakailangan ng aplikasyon.

Listahan ng dapat gagawin:

Mayroong dalawang uri ng mga hanay ng pagtuturo - RISC at CISC. Ang isang microcontroller ay maaaring gumamit ng RISC (Reduced Instruction Set Computer) o CISC (Computer na Itinuturo sa Komplikadong Set). Tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan, binabawasan ng RISC ang oras ng operasyon na tumutukoy sa ikot ng orasan ng isang tagubilin; habang pinapayagan ng CISC ang paglalapat ng isang tagubilin bilang kahalili sa maraming mga tagubilin.

Memory Architecture:

Mayroong dalawang uri ng mga microcontroller - Harvard memory architecture microcontrollers at Princeton memory architecture microcontrollers.

Narito ang ilang mga tanyag na microcontroller sa mga mag-aaral at libangan.

8051 serye ng mga microcontroller (8-bit)

Mga microcontroller ng AVR ni Atmel (ATtiny, serye ng ATmega)

Mga microcontroller ng serye ng PIC ng Microchip

Ang mga microcontroller ng Texas Instruments tulad ng MSP430

Mga Microcontroller ng ARM

Mga tampok ng Microcontrollers

Ginagamit ang mga microcontroller sa mga naka-embed na system para sa kanilang iba't ibang mga tampok. Tulad ng ipinakita sa diagram ng block sa ibaba ng isang microcontroller, binubuo ito ng processor, I / O pin, serial port, timer, ADC, DAC, at Interrupt Control.

Proseso o CPU

Ang processor ay utak ng isang microcontroller. Kapag ibinigay ang pag-input sa pamamagitan ng mga input pin at tagubilin sa pamamagitan ng mga programa, pinoproseso nito ang data nang naaayon at nagbibigay sa mga output pin.

Memorya

Ang mga memory chip ay isinama sa isang microcontroller upang maiimbak ang lahat ng mga programa at data. Maaaring may iba't ibang mga uri ng memorya na isinama sa mga microcontroller tulad ng RAM, ROM, EPROM, EEPROM, Flash memory, atbp.

Mga Port ng Input-Output

Ang bawat microcontroller ay may mga input output port. Nakasalalay sa mga uri ng mga microcontroller, ang bilang ng mga input output pin ay maaaring magkakaiba. Ginagamit ang mga ito upang mag-interface sa mga panlabas na input at output na aparato tulad ng mga sensor, display unit, atbp.

Serial Ports

Pinapadali nila ang mga microcontroller serial interface sa iba pang mga peripheral. Ang isang serial port ay isang serial interface ng komunikasyon kung saan naglilipat-lipat o lumalabas ang impormasyon nang paisa-isa.

ADC at DAC

Minsan ang mga naka-embed na system ay kailangang mag-convert ng data mula sa digital patungo sa analog at vice versa. Kaya't ang karamihan sa mga microcontroller ay isinasama sa inbuilt ADC (Analog to Digital Converter) at DAC (Digital to Analog Converter) upang maisagawa ang kinakailangang conversion.

Mga timer

Ang mga timer at counter ay mahalagang bahagi ng mga naka-embed na system. Kinakailangan ang mga ito para sa iba't ibang mga operasyon tulad ng pagbuo ng pulso, bilangin ang mga panlabas na pulso, modulasyon, osilasyon, atbp.

Makagambala Control

Ang pagkagambala ng pagkagambala ay isa sa mga makapangyarihang tampok ng mga microcontroller. Ito ay isang uri ng isang abiso na gumagambala sa patuloy na proseso at nagtuturo upang maisagawa ang gawain na tinukoy ng pagkagambala ng pagkagambala.

Upang ibuod ang lahat ng ito, ang mga microcontroller ay uri ng mga compact mini computer na idinisenyo upang maisagawa ang mga partikular na gawain sa mga naka-embed na system. Sa isang malawak na hanay ng mga tampok, ang kanilang kahalagahan at paggamit ay malawak at mahahanap ang mga ito sa mga produkto at aparato sa lahat ng mga industriya.