kategoriler: Öne Çıkan Makaleler » Ev otomasyonu
Görüntülenme sayısı: 189984
Makaleye yorum: 7
Mikrodenetleyiciler nedir - amaç, cihaz, yazılım
mikrodenetleyici - Bu, çeşitli elektronik cihazları kontrol etmek için tasarlanmış özel bir çiptir. Mikrodenetleyiciler ilk olarak genel amaçlı mikroişlemcilerle aynı yıl ortaya çıkmıştır (1971).
Mikrodenetleyici geliştiricileri, işlemci, bellek, ROM ve çevre birimlerini normal bir mikro devre gibi görünen bir kasa içinde birleştirmek için ustaca bir fikir ortaya attı. O zamandan beri, mikrodenetleyicilerin üretimi yılda birçok kez işlemci üretimini aşıyor ve bunlara olan ihtiyaç azalmadı.
Mikrodenetleyiciler düzinelerce şirket tarafından üretilmektedir ve sadece modern 32-bit mikrodenetleyiciler değil, aynı zamanda 16 ve hatta 8-bit olanlar (i8051 ve analogları gibi) üretilmektedir. Her aile içinde, genellikle CPU hızı ve bellek boyutunda farklılık gösteren neredeyse aynı modelleri bulabilirsiniz.
Gerçek şu ki, mikrodenetleyiciler esas olarak gömülü sistemlerde, oyuncaklarda, takım tezgahlarında, toplu ev aletlerinde, ev otomasyonu - işlemci gücüne değil, fiyat ve yeterli işlevsellik arasında bir dengeye ihtiyacınız olan yerlerde.
Bu yüzden en eski mikrodenetleyici türleri hala kullanımda - çok şey yapabilirler: kapıları otomatik olarak açmaktan ve çimlerin sulanmasını açmaktan akıllı ev sistemi. Aynı zamanda, saniyede yüz milyonlarca işlemi gerçekleştirebilen ve “dişlere” çevre birimleri ile bağlanan daha güçlü mikrodenetleyiciler vardır. Karşılık gelen görevleri var. Böylece, geliştirici önce görevi değerlendirir ve ancak bundan sonra görev için uygun donanımı seçer.
Bugüne kadar, iki düzine şirket tarafından üretilen i8051 ile uyumlu 200'den fazla mikrodenetleyici değişikliği ve çok sayıda başka mikrodenetleyici vardır. Geliştiriciler Microchip Technology'den 8-bit PIC mikrodenetleyiciler ve Atmel'den AVR, TI'den 16-bit MSP430 ve ARM Limited tarafından geliştirilen ve üretimi için diğer şirketlere lisans satan 32-bit mikrodenetleyiciler, ARM mimarisi ile popülerdir.
16 bit 28 pimli PDIP PIC24 mikrodenetleyici
mikrodenetleyici DIP paketinde Atmel AVR ATmega8
Mikrodenetleyici cihaz AVR
Mikrodenetleyici, hem karmaşık bir yazılım kontrollü cihaz hem de elektronik bir cihaz (mikro devre) olduğu için çok sayıda parametre ile karakterize edilir. Mikrodenetleyici adına "mikro" öneki, mikroelektronik teknolojisi kullanılarak gerçekleştirildiği anlamına gelir.
İşlem sırasında mikrodenetleyici komutları bellekten veya giriş bağlantı noktasından okur ve yürütür. Her komutun anlamı mikrodenetleyici komut sistemi tarafından belirlenir. Komut sistemi mikrodenetleyicinin mimarisine gömülüdür ve komut kodunun yürütülmesi, mikro devrenin iç elemanları tarafından belirli mikro operasyonların performansında ifade edilir.
Mikrodenetleyiciler çeşitli elektronik ve elektrikli cihazların esnek kontrolünü sağlar. Bazı mikrodenetleyici modelleri o kadar güçlüdür ki röleleri doğrudan değiştirebilirler (örneğin, Noel çelenk).
Mikrodenetleyiciler, kural olarak, tek başına çalışmaz, ancak ek olarak, ekranların, klavye girişlerinin, çeşitli sensörlerin vb. Bağlandığı bir devreye lehimlenir.
Mikrodenetleyiciler için yazılım “bitleri kovalamayı” sevenlerin dikkatini çekebilir, çünkü mikrodenetleyicilerdeki bellek genellikle 2 ila 128 Kb arasındadır. Daha az ise, o zaman montajcıya veya Fort'a yazmanız gerekir, mümkünse BASIC, Pascal'ın özel sürümlerini kullanın, ancak çoğunlukla C'yi kullanın. Son olarak mikrodenetleyiciyi programlamadan önce, emülatörlerde - yazılım veya donanımda test edilir.
Soru ortaya çıkabilir: mikroişlemci ve mikrodenetleyici aynı cihaz için sadece farklı bir isim mi, yoksa hala farklı şeyler mi?
Mikroişlemci, tümleşik teknolojiyle üretilen herhangi bir bilgisayarın merkezi aygıtıdır. Adın kendisi, bilgi işlem işlemlerinin gerçekleştiğini gösterir. Bir bilgisayarı çıkarmak için, çok modern ve güçlü olmasa bile (Radio 86 veya Sinclair'in amatör yapılarını hatırlayın), harici cihazlarla desteklenmelidir. Her şeyden önce, bilgi çıkışı için RAM ve giriş portlarıdır.
Mikrodenetleyici bir işlemciye, RAM'e, program belleğine ve buna ek olarak işlemciyi tamamen işlevsel bir bilgisayara dönüştüren bir dizi çevre aygıtına sahiptir. Sovyet döneminin eski terminolojisine göre, bu tür cihazlara tek çipli Mikro bilgisayarlar deniyordu. Ancak Sovyet hesaplaması, bildiğiniz gibi, çıkmaza girdi ve onunla OMEVM.
Ancak yabancı bilgisayar teknolojisi durmadı, bu nedenle OMEVM kontrolörler olarak biliniyordu (İngilizceden. Kontrol - yönetmek, kontrol etmek). Ve aslında, kontrolörler çok karmaşık olmasa bile çeşitli ekipmanların kontrolü için çok uygun olduğu ortaya çıktı.
MICROCONTROLLER artık bir işlemci değil, aynı zamanda bir bilgisayar değil.
Her bilgisayardaki merkezi işlemci ana bilgisayardır. Bilgisayar yalnızca hesaplama yükü için tasarlanmamış olsa da, işlemci içindeki ana unsurdur. Ancak sadece bilgisayarın bir işlemcisi yoktur.
Bunu düşünür ve daha yakından bakarsanız, işlemcilerin çoğu ev aletinde kullanıldığını görebilirsiniz. Sadece orada bir bilgisayardaki gibi işlemcileri değil, mikroişlemcileri ve hatta mikrodenetleyicileri kullanıyorlar.
Peki bir mikrodenetleyici nedir ve gerçek işlemciden farkı nedir veya bu tamamen farklı elektronik bileşenler mi?
Büyük entegre devreler veya entegre devreler işlemcilerdir. Mikroişlemciler esasen aynı işlemcilerdir, ancak “mikro” öneki nedeniyle özleri “büyük” kardeşlerinden daha minyatür oldukları belirlenmiştir. Tarihsel döneminde, boyutu olan bir işlemci birden fazla odayı işgal edebilir, onları modern elektronik fikrinde bir şekilde düzenlemek için onları makro işlemciler tarafından soyu tükenmiş dinozorlar olarak adlandırmak haklıydı.
Boyutu azaltılmış ve düzenlenmiş işlemci daha az yer kaplar ve daha kompakt bir ürüne yerleştirilebilir, bu mikroişlemcidir. Ancak işlemcinin kendisi, kayıtlar arasında veri göndermek ve bunlar üzerinde bazı aritmetik ve mantıksal işlemler gerçekleştirmek dışında çok az şey yapabilir.
Mikroişlemcinin belleğe veri göndermesi için bu bellek ya işlemci elemanının bulunduğu yonganın kendisinde bulunmalı ya da ayrı bir yonga ya da modül şeklinde yapılmış harici RAM'e bağlanmalıdır.
Belleğe ek olarak, işlemcinin harici aygıtlar - çevre birimleri ile etkileşime girmesi gerekir. Aksi takdirde, işlemcinin çalışmasından, verilerin ileri geri karıştırılması ve taşınmasından ne tür bir fayda beklenebilir. Mesele, işlemcinin G / Ç aygıtlarıyla etkileşime girmesidir. Bilgisayarda, bilgi girmek için bir klavye, fare ve görüntüleme cihazları, isteğe bağlı olarak bir yazıcı ve örneğin bir tarayıcıdır.
G / Ç cihazlarını kontrol etmek için uygun tampon devreleri ve elemanları vazgeçilmezdir. Onlara dayanarak, donanım olarak adlandırılan arayüz uygulanır. Arayüz elemanları ile etkileşime girme yolları, mikroişlemcinin yük kapasitesini arttırmak için giriş / çıkış port devreleri, adres kod çözücüleri ve tampon devreli bus oluşturucuların bulunmasını gerektirir.
İşlemcinin gerekli tüm ek unsurlarla entegrasyonu, böylece bu ürün bir çeşit tamamlanmış yapıya dökülür ve bir mikrodenetleyici oluşumuna yol açar. Bir mikro devre veya mikrodenetleyici yonga, tek bir yonga üzerinde bir işlemci ve arabirim devreleri uygular.
Neredeyse her şeyi içeren bağımsız bir çip, bu yüzden bitmiş bir ürün oluşturmak için yeterli olan tipik bir mikrodenetleyicinin bir örneğidir. Örneğin, bir bilek elektronik saati veya çalar saat, içinde böyle bir cihazın tüm işlevlerini uygulayan bir mikro denetleyiciye sahiptir. Bireysel çevresel aygıtlar doğrudan mikrodenetleyici mikro devresinin bacaklarına bağlanır veya küçük veya orta derecede entegrasyona sahip ek elemanlar veya mikro devreler paylaşılır.
Mikrodenetleyiciler, tüm sistemi sadece mikro montaj olarak adlandırılan tek bir minyatür mikro devrede içeren ürünlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin, bir “çip” kredi kartı içinde plastik bir taban içinde bir mikro denetleyici içerir. İnterkom tableti ayrıca içinde bir mikrodenetleyici içerir. Ve mikrodenetleyicilerin kullanım ve uygulama örnekleri modern dünyada o kadar geniştir ki, bir çocuk oyuncağından kablosuz cep telefonu kulaklığına kadar az çok akıllı cihazda bir kontrolörün varlığını tespit etmek kolaydır.
Ayrıca bkz. electro-tr.tomathouse.com
: