Numera finns mikrokontrolleri nästan alla exemplar av hushållsapparater och elektronik. Till exempel, om en mikrovågsugn har en LED- eller LCD-skärm och ett tangentbord, måste den vara utrustad med en speciell kontrollmikrokrets.
Alla moderna bilar innehåller åtminstoneåtminstone en mikrokontroller och kan utrustas med flera för motorn, antilåsningssystemet, farthållare etc. Alla enheter med fjärrkontroll har nästan säkert mikrokontroller. TV, spelare och avancerade stereor faller inom denna kategori. Digitala kompakt- och SLR-kameror, mobiltelefoner, videokameror, telefonsvarare, laserskrivare, fasta telefoner med nummerpresentation och minne för 20 nummer, multifunktionella kylskåp, diskmaskiner och tvättmaskiner, torktumlare. I grund och botten har alla hushållsapparater eller enheter som interagerar med användaren en inbäddad mikrokontroller.
En mikrokontroller är en dator.Alla datorer, oavsett om de är personliga eller stora mainframes, har vissa saker gemensamt. De har en central processor (CPU) som kör program genom att ladda instruktioner från någon form av datalager. På en dator är det till exempel en hårddisk. Datorn är också utrustad med RAM (random access memory). För kommunikation med omvärlden måste särskilda medel finnas. På en dator är tangentbordet och musen inmatningsenheter och skärmen och skrivaren används för att mata ut information. Hårddisken kombinerar båda dessa funktioner, eftersom den fungerar med både in- och utdata.
Typ av processor som används i mikrokontrollernberor på den specifika applikationen. Alternativen sträcker sig från enkla 4-, 8- eller 16-bitars till mer komplexa 32- eller 64-bitars. När det gäller minne kan RAM, flashminne, EPROM eller EEPROM användas. Generellt är mikrokontroller konstruerade för att användas utan ytterligare datorkomponenter eftersom de är utformade med tillräckligt med inbyggt minne och allmänna I / O-stift för att kommunicera direkt med sensorer och andra komponenter.
CPU-arkitektur kan vara antingen Harvard ellervon Neumann, föreslår olika metoder för att utbyta information mellan processorn och minnet. I det första fallet separeras data- och kommandobussarna, vilket möjliggör samtidig överföring. I von Neumanns arkitektur används generalen för detta.
Microcontroller-processorer kan baseraspå utökad (CISC) eller reducerad instruktionsuppsättning (RISC). CISC innehåller vanligtvis cirka 80 instruktioner (RISC - cirka 30) och fler adresseringslägen - 12-24 jämfört med 3-5 för RISC. Även om den utökade instruktionsuppsättningen är lättare att implementera och använder minnet mer effektivt är dess prestanda lägre på grund av det högre antalet klockcykler som krävs för att utföra dem. RISC-processorer ägnar mer uppmärksamhet åt programvara och är mer kraftfulla.
Microcontrollers originalspråk var montering. Det populära valet idag är C.
Om lämplig kabel finns tillgänglig, programvaranprogramvara och en dator är det inte svårt att programmera mikrokontrollern med egna händer. Det är nödvändigt att ansluta styrenheten med en kabel till datorns parallella port, köra applikationen och ladda ner kommandosatsen.
Hur skiljer man en dator från en mikrokontroller?Medan den förra är en enhet för allmänt ändamål som kan köra tusentals olika program, är den senare specialiserad, fokuserad på en applikation. Det finns ett antal andra egenskaper som skiljer mikrokontroller. För nybörjare kommer detta inte att vara ett problem - det räcker att fastställa att chipet har de flesta av de kvaliteter som anges nedan, så att du säkert kan hänvisa det till denna kategori.
Processorer som används i mikrokontroller,kan variera kraftigt. Till exempel använde mobiltelefoner Z-80 8-bitars mikroprocessor, utvecklad på 1970-talet och som ursprungligen användes i hemdatorer. Garmin GPS-navigator var utrustad med en lågeffektsversion av Intel 80386, som också ursprungligen installerades på stationära datorer.
De flesta hushållsapparater sommikrovågsugnar är krävande för processorer, men deras pris är en viktig faktor. I dessa fall vänder sig tillverkarna till specialiserade mikrokontroller utvecklade från billiga, små och lågeffekts-processorer. Motorola 6811 och Intel 8051 är bra exempel på sådana marker. Microchips populära PIC-serie finns också. Dessa processorer är otroligt minimala enligt dagens standarder, men de är extremt billiga och kan ofta tillgodose en designers behov.
En typisk mikrokontroller är ett chip med 1000 byteROM, 20 byte RAM och 8 I / O-stift. När de släpps i stora satser är kostnaden låg. Naturligtvis är det omöjligt att köra Microsoft Word på ett sådant chip - det kräver minst 30 MB RAM och en processor som utför miljontals operationer per sekund. Men detta är inte nödvändigt för att använda mikrovågsugnen. Mikrokontrollern utför en specifik uppgift, och låg kostnad och energiförbrukning är dess främsta fördelar.
Trots den stora variationenmikrokontroller och ännu fler program för dem, när du har lärt dig att hantera en av dem kan du lära känna dem alla. Ett typiskt scenario ser ut så här:
