V současné době lze nalézt mikrokontroléryv téměř každém případě domácích spotřebičů a elektroniky. Pokud má například mikrovlnná trouba LED nebo LCD obrazovku a klávesnici, je nutně vybavena speciálním ovládacím čipem.
Všechny moderní vozy obsahujíalespoň jeden mikrokontrolér a může být vybaven několika pro motor, protiblokovací systém, tempomat, atd. Každé zařízení pro dálkové ovládání má téměř jistě řízení mikrokontroléru. Do této kategorie patří televizory, přehrávače a vysoce kvalitní stereosystémy. Digitální kompaktní a zrcadlovky, mobilní telefony, videokamery, záznamníky, laserové tiskárny, stacionární telefony s identifikací volajícího a paměť pro 20 čísel, multifunkční chladničky, myčky nádobí a pračky, sušičky. V zásadě má každý domácí spotřebič nebo zařízení, které komunikuje s uživatelem, zabudovaný mikrokontrolér.
Mikrokontrolér je počítač.Všechny počítače, bez ohledu na to, zda se jedná o osobní nebo velké sálové počítače, mají některé společné funkce. Mají centrální procesorovou jednotku (CPU), která provádí programy načtením příkazů z nějakého datového úložiště. Například v počítači se jedná o pevný disk. Počítač je také vybaven pamětí RAM (random access memory). Pro komunikaci s okolním světem by měly být poskytnuty zvláštní prostředky. V počítači jsou vstupními zařízeními klávesnice a myš a výstup a monitor slouží k monitorování a tiskárně. Pevný disk kombinuje obě tyto funkce, protože pracuje s údaji o vstupu i výstupu.
Тип используемого в микроконтроллере процессора závisí na konkrétní aplikaci. Dostupné možnosti jsou od jednoduchých 4, 8 nebo 16 bitů až po složitější 32bitové nebo 64bitové. Pokud jde o paměť, lze použít paměť RAM, paměť flash, EPROM nebo EEPROM. Mikrokontroléry jsou zpravidla určeny pro použití bez přídavných výpočetních komponent, protože jsou navrženy s dostatečným množstvím vnitřní paměti a také mají kontakty pro běžné I / O operace, které přímo komunikují se senzory a dalšími součástmi.
Architektura CPU může být jak Harvard, tak ivon Neumann, který nabízí různé metody výměny informací mezi procesorem a pamětí. V prvním případě jsou data sběrnice a příkazy odděleny, což umožňuje jejich simultánní přenos. Ve von Neumannově architektuře se k tomu používá společný.
Mikroprocesorové procesory mohou být založenyo rozšířené (CISC) nebo zkrácené instrukční sadě (RISC). CISC obvykle obsahuje asi 80 instrukcí (RISC - asi 30), stejně jako větší počet režimů adresování - 12–24 ve srovnání s 3–5 pro RISC. I když je rozšířená sada instrukcí snadnější implementovat a efektivněji využívá paměť, její výkon je nižší vzhledem k většímu počtu hodinových cyklů, které jsou potřebné k jejich provedení. Procesory RISC věnují větší pozornost softwaru a většímu výkonu.
Zpočátku byl jazyk mikrokontroléru assembler. Dnes je C oblíbenou volbou.
Pomocí vhodného kabelu, softwaruPoskytování počítače a programování mikrokontroléru vlastníma rukama je snadné. Musíte připojit kabel řadiče k paralelnímu portu počítače, spustit aplikaci a stáhnout sadu příkazů.
Jak odlišit počítač od mikrokontroléru?Pokud první z nich je univerzální zařízení, které může spouštět tisíce různých programů, druhá je specializovaná, zaměřená na jednu aplikaci. Existuje celá řada dalších vlastností, které nám umožňují rozlišit mikrokontroléry. Pro začínající uživatele to nebude problém - stačí zjistit, zda má čip většinu níže uvedených vlastností, aby mohl být této kategorii bezpečně přiřazen.
Procesory používané v mikroprocesorechse mohou značně lišit. Například, mobilní telefony používaly 8-bit mikroprocesor Z-80, vyvinutý v 70-tých letech a původně použitý v domácích počítačích. GPS navigátor Garmin byl vybaven nízkou výkonovou verzí Intel 80386, která byla také původně instalována na stolních počítačích.
Většina domácích spotřebičů, jako napřmikrovlnné trouby, je pro zpracovatele nenáročný, ale jejich cena je důležitým faktorem. V těchto případech se výrobci obracejí na specializované mikrokontroléry navržené z levných, malých a nízkoenergetických CPU. Motorola 6811 a Intel 8051 jsou dobrými příklady takových čipů. K dispozici je také řada populárních řídicích jednotek Microchip PIC. Podle dnešních standardů jsou tyto procesory neuvěřitelně minimalistické, ale jsou extrémně levné a často mohou plně vyhovět potřebám projektanta.
Typický mikrokontrolér je 1000 byte chip.ROM, 20 bajtů RAM a 8 I / O pinů. S uvolněním velkého množství jejich nákladů je nízká. Samozřejmě je nemožné spustit Microsoft Word na takovém čipu - to bude vyžadovat alespoň 30 MB RAM a procesor, který provádí miliony operací za sekundu. Ale ovládat mikrovlnnou troubu a to není nutné. Mikrokontrolér provádí jeden specifický úkol a jeho hlavní přednosti jsou nízká cena a spotřeba energie.
Несмотря на большое разнообразие mikrokontroléry a ještě více programů pro ně, jakmile se naučíte, jak s jedním z nich zacházet, můžete poznat všechny. Typický pracovní scénář je následující:
