В днешно време могат да бъдат намерени микроконтролерив почти всеки случай на домакински уреди и електроника. Например, ако микровълновата фурна има LED или LCD екран и клавиатура, то тогава е задължително оборудвана със специален контролен чип.
Всички модерни автомобили съдържат впоне един микроконтролер и може да бъде оборудван с няколко за двигателя, антиблокиращата система, круиз контрол и др. Всяко дистанционно устройство почти със сигурност има контрол на микроконтролера. Телевизори, плейъри и висококачествени стереосистеми попадат в тази категория. Цифрови компактни и огледално-рефлексни фотоапарати, мобилни телефони, видеокамери, телефонен секретар, лазерни принтери, стационарни телефони с идентификация на повикващия и памет за 20 номера, многофункционални хладилници, съдомиялни и перални машини, сушилни. По принцип всички домакински уреди или устройства, които взаимодействат с потребителя, имат вграден микроконтролер.
Микроконтроллер – это компьютер.Всички компютри, независимо дали са лични или големи мейнфрейми, имат някои общи характеристики. Те имат централен процесор (CPU), който изпълнява програми чрез зареждане на команди от някакво хранилище за данни. Например на компютър това е твърд диск. Компютърът също е снабден с оперативна памет (RAM). Трябва да се осигурят специални средства за комуникация с външния свят. На компютър, клавиатура и мишка са входни устройства, а монитор и принтер се използват за извеждането му. Твърдият диск съчетава и двете функционалности, защото работи с входни и изходни данни.
Типът процесор, използван в микроконтролеразависи от конкретното приложение. Наличните опции са от прости 4, 8 или 16-битови до по-сложни 32-битови или 64-битови. Що се отнася до паметта, може да се използва RAM, флаш памет, EPROM или EEPROM. Като правило, микроконтролерите са предназначени за използване без допълнителни изчислителни компоненти, тъй като те са проектирани с достатъчно количество вътрешна памет, а също така имат и контакти за обикновени I / O операции, които директно взаимодействат със сензори и други компоненти.
CPU архитектурата може да бъде както Харвард, така ифон Нойман, предлагащ различни методи за обмен на информация между процесора и паметта. В първия случай данните за шината и командите са разделени, което позволява тяхното едновременно предаване. В архитектурата на фон Нойман за това се използва общото.
Микроконтролерите могат да бъдат базираниза разширен (CISC) или съкратен набор от инструкции (RISC). CISC обикновено включва около 80 инструкции (RISC - около 30), както и по-голям брой режими на адресиране - 12-24 в сравнение с 3-5 за RISC. Въпреки че разширеният набор инструкции е по-лесен за изпълнение и използва по-ефективно паметта, неговата производителност е по-ниска поради по-големия брой цикли на часовника, необходими за тяхното изпълнение. RISC процесорите обръщат повече внимание на софтуера и повече производителност.
Първоначално езикът на микроконтролера беше асемблер. Днес С е популярен избор.
При наличии соответствующего кабеля, программного Осигуряването на компютър и програмирането на микроконтролер със собствени ръце е лесно. Трябва да свържете кабела на контролера към паралелния порт на компютъра, да стартирате приложението и да изтеглите набор от команди.
Как да различим компютъра от микроконтролер?Ако първото е устройство с общо предназначение, което може да управлява хиляди различни програми, то второто е специализирано, фокусирано върху едно приложение. Има редица други характеристики, които ни позволяват да различаваме микроконтролерите. За начинаещите потребители това няма да бъде проблем - достатъчно е да се установи, че чипът притежава повечето от изброените по-долу качества, така че да може безопасно да се припише на тази категория.
Процесори, използвани в микроконтролериможе да варира значително. Например, мобилните телефони използват 8-битов микропроцесор Z-80, разработен през 70-те години и първоначално използван в домашните компютри. GPS навигаторът Garmin е оборудван с нискомощна версия на Intel 80386, която първоначално е била инсталирана на настолни компютри.
Повечето домакински уреди, катомикровълнови печки, тя е непретенциозна за преработвателите, но цената им е важен фактор. В тези случаи производителите се обръщат към специализирани микроконтролери, проектирани от нискотарифни, малки и ниски CPU. Motorola 6811 и Intel 8051 са добри примери за такива чипове. Предлага се и серия от популярни Microchip PIC контролери. Според днешните стандарти тези процесори са изключително минималистични, но са изключително евтини и често могат напълно да отговорят на нуждите на дизайнера.
Типичен микроконтролер е 1000 байтов чип.ROM, 20 байта RAM и 8 I / O пина. С освобождаването на големи количества от тяхната ниска цена. Разбира се, не е възможно да се изпълнява Microsoft Word на такъв чип - това ще изисква поне 30 MB RAM и процесор, който изпълнява милиони операции в секунда. Но за да контролираме микровълновата печка и това не е необходимо. Микроконтролерът изпълнява една конкретна задача, а ниските разходи и консумацията на енергия са неговите основни предимства.
Въпреки голямото разнообразиемикроконтролери и още по-голям брой програми за тях, след като са се научили да се справят с един от тях, можете да се запознаете с всички. Типичен работен сценарий изглежда така:
