Mikrocontroller applikationer
På grund af det faktum, at de nuværende mikrocontrollere har en tilstrækkelig høj computerkraft, som tillader kun et lille mikrokredsløb at implementere en fuldt funktionel enhed med en lille størrelse, og desuden med lavt strømforbrug, bliver prisen på direkte færdiggjorte enheder lavere og lavere .
Af denne grund kan mikrocontrollere findes overalt i elektroniske enheder af helt forskellige enheder: på computerens bundkort, i controllere til dvd-drev, harddiske og solid-state-drev, i lommeregnere, på kontrolpaneler på vaskemaskiner, mikrobølgeovne, telefoner, vakuum rengøringsmidler, opvaskemaskiner, indendørs husholdningsrobotter, programmerbare relæer og PLC'er, i maskinstyringsmodulerne mv.
På en eller anden måde kan praktisk talt ingen moderne elektronisk enhed klare sig i dag uden mindst en mikrocontroller inde i den.
Selvom 8-bit mikroprocessorer hører fortiden til, er 8-bit mikrocontrollere stadig meget brugt i dag. Der er mange applikationer, hvor høj ydeevne slet ikke er påkrævet, men den kritiske faktor er de lave omkostninger ved det endelige produkt.Selvfølgelig er der mere kraftfulde mikrocontrollere, der er i stand til at behandle store datastrømme i realtid (f.eks. video og lyd).
Her er en kort liste over ydre enheder til mikrocontrollere, hvorfra du kan drage konklusioner om de mulige områder og tilgængelige anvendelsesområder for disse små chips:
-
universelle digitale porte konfigureret til input eller output;
-
forskellige I/O-grænseflader: UART, SPI, I? C, CAN, IEEE 1394, USB, Ethernet;
-
digital-til-analog og analog-til-digital konvertere;
-
komparatorer;
-
pulsbredde modulatorer (PWM controller);
-
timere;
-
børsteløse (og stepper) motorcontrollere;
-
tastatur- og skærmcontrollere;
-
radiofrekvenssendere og -modtagere;
-
indbyggede arrays med flash-hukommelse;
-
indbygget vagthund timer og ur generator.
Som du allerede har forstået, er en mikrocontroller et lille mikrokredsløb, hvorpå en lille computer er monteret. Det betyder, at der inde i en lille chip er en processor, ROM, RAM og periferiudstyr, der er i stand til at interagere både med hinanden og med eksterne komponenter, du skal blot indlæse programmet i mikrokredsløbet.
Programmet vil sikre, at mikrocontrolleren fungerer efter hensigten - den vil i henhold til den korrekte algoritme være i stand til at styre den omgivende elektronik (især: husholdningsapparater, bil, atomkraftværk, robot, solar tracker osv.).
En mikrocontrollers clockfrekvens (eller bushastighed) afspejler, hvor mange beregninger mikrocontrolleren kan udføre på en tidsenhed. Således øges mikrocontrollerens ydeevne og den strøm, der forbruges af den, efterhånden som bushastigheden stiger.
En mikrocontrollers ydeevne måles i millioner af instruktioner pr. sekund — MIPS (Million Instructions per Second). Således opnår den populære Atmega8-controller, der udfører en komplet instruktion pr. clock-cyklus, en ydeevne på 1 MIPS pr. MHz.
Samtidig er moderne mikrocontrollere fra forskellige familier så alsidige, at den samme controller, omprogrammeret, kan styre helt forskellige enheder. Det er umuligt at begrænse sig til ét område.
Et eksempel på en sådan universel controller er den samme Atmega8, som de samler på: timere, ure, multimetre, hjemmeautomatiseringsindikatorer, stepmotor drivere etc.
Blandt de populære producenter af mikrocontrollere bemærker vi: Atmel, Hitachi, Intel, Infineon Technologies, Microchip, Motorola, Philips, Texas Instruments.
Mikrocontrollere klassificeres hovedsageligt efter bitheden af de data, som den aritmetiske-logiske enhed af controlleren behandler: 4, 8, 16, 32, 64 — bits. Og 8-bit, som nævnt ovenfor, har en betydelig markedsandel (ca. 50% i værdi). Dernæst kommer 16-bit mikrocontrollere, derefter DSP-controllere, der bruges til signalbehandling (begge tegner sig for 20% af markedet).