Mikrokontrolleri rakendused

Tänu sellele, et praegused mikrokontrollerid on piisavalt suure arvutusvõimsusega, mis võimaldab vaid ühe väikese mikroskeemiga realiseerida väikese mõõtmega täisfunktsionaalse seadme, pealegi väikese voolutarbega, muutub otse komplekteeritavate seadmete hind järjest madalamaks. .

Sel põhjusel võib mikrokontrollereid leida kõikjal täiesti erinevate seadmete elektroonikaseadmetes: arvutite emaplaatidel, DVD-draivide, kõva- ja pooljuhtdraivide kontrollerites, kalkulaatorites, pesumasinate juhtpaneelidel, mikrolaineahjudes, telefonides, vaakumseadmetes. koristajad, nõudepesumasinad, siseruumides kasutatavad majapidamisrobotid, programmeeritavad releed ja PLC-d, masina juhtimismoodulites jne.

Nii või teisiti, praktiliselt ükski kaasaegne elektroonikaseade ei saa tänapäeval hakkama ilma vähemalt ühe mikrokontrollerita.

Kuigi 8-bitised mikroprotsessorid on minevik, kasutatakse 8-bitiseid mikrokontrollereid laialdaselt ka tänapäeval. On palju rakendusi, kus suurt jõudlust ei nõuta üldse, kuid kriitiliseks teguriks on lõpptoote madal hind.Muidugi on võimsamaid mikrokontrollereid, mis on võimelised töötlema suuri andmevooge reaalajas (näiteks video ja heli).

Siin on lühike loend mikrokontrolleri välisseadmetest, mille põhjal saate teha järeldusi nende väikeste kiipide võimalike rakendusalade ja saadaolevate valdkondade kohta:

• universaalsed digitaalsed pordid, mis on konfigureeritud sisendiks või väljundiks;

• erinevad I/O liidesed: UART, SPI, I? C, CAN, IEEE 1394, USB, Ethernet;

• digitaal-analoog- ja analoog-digitaalmuundurid;

• komparaatorid;

• impulsi laiuse modulaatorid (PWM kontroller);

• taimerid;

• harjadeta (ja samm-mootori kontrollerid);

• klaviatuuri ja kuvari kontrollerid;

• raadiosageduslikud saatjad ja vastuvõtjad;

• sisseehitatud massiivid välkmäluga;

• sisseehitatud valvekoera taimer ja kella generaator.

Nagu te juba aru saite, on mikrokontroller väike mikroskeem, millele on paigaldatud väike arvuti. See tähendab, et väikese kiibi sees on protsessor, ROM, RAM ja välisseadmed, mis on võimelised suhtlema nii omavahel kui ka väliste komponentidega, peate lihtsalt programmi mikroskeemi laadima.

Programm tagab mikrokontrolleri töö ettenähtud viisil — see suudab õige algoritmi järgi juhtida ümbritsevat elektroonikat (eelkõige: kodumasinad, auto, tuumajaam, robot, päikesejälgija jne).

Mikrokontrolleri taktsagedus (või siini kiirus) näitab, mitu arvutust suudab mikrokontroller ajaühikus sooritada. Seega suureneb siini kiiruse kasvades mikrokontrolleri jõudlus ja selle tarbitav võimsus.

Mikrokontrolleri jõudlust mõõdetakse miljonites juhistes sekundis – MIPS (Million Instructions per Second). Seega saavutab populaarne Atmega8 kontroller, mis täidab ühe täieliku käsu taktitsükli kohta, jõudluse 1 MIPS MHz kohta.

Samas on erinevatest perekondadest pärit kaasaegsed mikrokontrollerid nii mitmekülgsed, et sama kontroller suudab ümberprogrammeerituna juhtida täiesti erinevaid seadmeid. On võimatu piirduda ühe valdkonnaga.

Sellise universaalse kontrolleri näide on sama Atmega8, millele nad kokku panevad: taimerid, kellad, multimeetrid, koduautomaatika indikaatorid, samm-mootori draiverid jne.

Populaarsete mikrokontrollerite tootjate hulgas märgime: Atmel, Hitachi, Intel, Infineon Technologies, Microchip, Motorola, Philips, Texas Instruments.

Mikrokontrollereid klassifitseeritakse peamiselt kontrolleri aritmeetika-loogilise seadme poolt töödeldavate andmete bitilisuse järgi: 4, 8, 16, 32, 64 — bitti. Ja 8-bitisel, nagu eespool märgitud, on märkimisväärne turuosa (umbes 50% väärtusest). Järgmisena tulevad 16-bitised mikrokontrollerid, seejärel signaalitöötluseks kasutatavad DSP-kontrollerid (mõlemad moodustavad 20% turust).