Tipi di microcontrollori e loro applicazioni

Un microcontrollore è un singolo chip ed è indicato con μC o uC. La tecnologia di fabbricazione utilizzata per il suo controller è VLSI. Un nome alternativo del microcontrollore è il controller incorporato. Al momento, sul mercato esistono diversi tipi di microcontrollori come 4 bit, 8 bit, 64 bit e 128 bit. È un microcomputer compresso utilizzato per controllare le funzioni del sistema incorporato in robot, macchine per ufficio, veicoli a motore, elettrodomestici e altri gadget elettronici. I diversi componenti utilizzati in un microcontrollore sono un processore, periferiche e memoria. Questi sono fondamentalmente utilizzati in diversi dispositivi elettronici che richiedono una quantità di controllo da dare da parte dell'operatore del dispositivo. Questo articolo discute una panoramica dei tipi di microcontrollori e del loro funzionamento.

Cos'è un microcontrollore?

Un microcontrollore è un computer su un chip piccolo, a basso costo e autonomo che può essere utilizzato come sistema integrato. Alcuni microcontrollori possono utilizzare espressioni a quattro bit e lavorare a frequenze di clock, che di solito includono:

• Un microprocessore a 8 o 16 bit.
• Un po 'di RAM.
• ROM programmabile e memoria flash.
• I / O parallelo e seriale.
• Timer e generatori di segnali.
• Conversione da analogico a digitale e da digitale ad analogico

I microcontrollori di solito devono avere requisiti di bassa potenza poiché molti dispositivi che controllano funzionano a batteria. I microcontrollori sono utilizzati in molti dispositivi elettronici di consumo, motori di automobili, periferiche di computer e apparecchiature di test o misurazione. E questi sono adatti per applicazioni con batterie di lunga durata. La parte dominante dei microcontrollori attualmente utilizzati è impiantata in altri apparati.

Microcontrollori funzionanti

Il chip del microcontrollore è un dispositivo ad alta velocità, ma rispetto a un computer è lento. Pertanto ogni istruzione verrà eseguita all'interno del microcontrollore a una velocità rapida. Una volta attivata l'alimentazione, l'oscillatore al quarzo verrà attivato tramite il registro della logica di controllo. Per alcuni secondi, poiché la preparazione iniziale è in fase di sviluppo, i condensatori parassiti verranno caricati.

Una volta che il livello di tensione raggiunge il suo valore più alto, la frequenza dell'oscillatore si trasforma nel processo stabile di scrittura dei bit su registri di funzioni speciali. Tutto accade in base al CLK dell'oscillatore e l'elettronica generale inizierà a funzionare. Tutto questo richiede pochissimi nanosecondi.

La funzione principale di un microcontrollore è che può essere considerato come un sistema autonomo che utilizza una memoria del processore. Le sue periferiche possono essere utilizzate come un microcontrollore 8051. Quando la maggioranza dei microcontrollori attualmente in uso sono incorporati in altri tipi di macchinari come apparecchi telefonici, automobili e periferiche di sistemi informatici.

Nozioni di base sui tipi di microcontrollori

Qualsiasi apparecchio elettrico utilizzato per memorizzare, misurare e visualizzare le informazioni altrimenti misure comprende un chip al suo interno. La struttura di base del microcontrollore include diversi componenti.

processore

Il microcontrollore è chiamato dispositivo CPU, utilizzato per trasportare e decodificare i dati e infine completa efficacemente l'attività assegnata. Utilizzando un'unità di elaborazione centrale, tutti i componenti del microcontrollore sono collegati a un particolare sistema. Le istruzioni recuperate tramite la memoria programmabile possono essere decodificate tramite la CPU.

Memoria

In un microcontrollore, il chip di memoria funziona come un microprocessore perché memorizza tutti i dati così come i programmi. I microcontrollori sono progettati con una certa quantità di RAM / ROM / memoria flash per memorizzare il codice sorgente del programma.

Porte I / O

Fondamentalmente, queste porte vengono utilizzate per interfacciarsi altrimenti guidare diversi dispositivi come LED, LCD, stampanti, ecc.

Porte seriali

Le porte seriali vengono utilizzate per fornire interfacce seriali tra il microcontrollore e una varietà di altre periferiche come la porta parallela.

Timer

Un microcontrollore include timer altrimenti contatori. Sono utilizzati per gestire tutte le operazioni di temporizzazione e conteggio in un microcontrollore. La funzione principale del contatore è contare gli impulsi esterni mentre le operazioni che vengono eseguite tramite i timer sono le funzioni dell'orologio, le generazioni di impulsi, le modulazioni, la misurazione della frequenza, l'oscillazione, ecc.

ADC (convertitore da analogico a digitale)

ADC è l'acronimo di convertitore da analogico a digitale. La funzione principale di ADC è cambiare i segnali da analogico a digitale. Per ADC, i segnali di ingresso richiesti sono analogici e la produzione di un segnale digitale viene utilizzata in diverse applicazioni digitali come i dispositivi di misurazione

DAC (convertitore da digitale ad analogico)

L'acronimo di DAC è convertitore da digitale ad analogico, utilizzato per eseguire funzioni inverse all'ADC. Generalmente, questo dispositivo viene utilizzato per gestire dispositivi analogici come motori CC, ecc.

Interpretare il controllo

Questo controller viene utilizzato per fornire un controllo ritardato a un programma in esecuzione e l'interpretazione è interna o esterna.

Blocco funzionale speciale

Alcuni microcontrollori speciali progettati per dispositivi speciali come i robot, i sistemi spaziali includono un blocco funzione speciale. Questo blocco ha porte extra per eseguire alcune operazioni particolari.

Come vengono classificati i tipi di microcontrollori?

I microcontrollori sono caratterizzati per quanto riguarda la larghezza del bus, il set di istruzioni e la struttura della memoria. Per la stessa famiglia, possono esserci forme diverse con fonti diverse. Questo articolo descriverà alcuni dei tipi base di microcontrollore che i nuovi utenti potrebbero non conoscere.

I tipi di microcontrollore sono mostrati nella figura, sono caratterizzati da bit, architettura di memoria, memoria / dispositivi e set di istruzioni. Discutiamolo brevemente.

Tipi di microcontrollori

Tipi di microcontrollori in base al numero di bit

I bit nel microcontrollore sono microcontrollore a 8 bit, 16 bit e 32 bit.

In un file 8 bit microcontrollore, il punto in cui il bus interno è a 8 bit, l'ALU esegue le operazioni aritmetiche e logiche. Gli esempi di microcontrollori a 8 bit sono le famiglie Intel 8031/8051, PIC1x e Motorola MC68HC11.

Il 16 bit il microcontrollore offre una maggiore precisione e prestazioni rispetto all'8 bit. Ad esempio, i microcontrollori a 8 bit possono utilizzare solo 8 bit, risultando in un intervallo finale di 0 × 00 - 0xFF (0-255) per ogni ciclo. Al contrario, i microcontrollori a 16 bit con la larghezza dei dati in bit hanno un intervallo di 0 × 0000 - 0xFFFF (0-65535) per ogni ciclo.

Il valore più estremo di un timer più lungo può probabilmente rivelarsi utile in determinate applicazioni e circuiti. Può operare automaticamente su due numeri a 16 bit. Alcuni esempi di microcontrollori a 16 bit sono gli MCU a 16 bit delle famiglie 8051XA, PIC2x, Intel 8096 e Motorola MC68HC12 estese.

Il 32 bit il microcontrollore utilizza le istruzioni a 32 bit per eseguire le operazioni aritmetiche e logiche. Questi vengono utilizzati in dispositivi controllati automaticamente, inclusi dispositivi medici impiantabili, sistemi di controllo del motore, macchine per ufficio, elettrodomestici e altri tipi di sistemi integrati. Alcuni esempi sono la famiglia Intel / Atmel 251, PIC3x.

Tipi di microcontrollori in base ai dispositivi di memoria

I dispositivi di memoria sono divisi in due tipi, lo sono

• Microcontrollore con memoria incorporata
• Microcontrollore di memoria esterna

Microcontrollore con memoria incorporata : Quando un sistema incorporato ha un'unità microcontrollore che ha tutti i blocchi funzionali disponibili su un chip, viene chiamato microcontrollore incorporato. Ad esempio, 8051 con memoria di programma e dati, porte I / O, comunicazione seriale, contatori e timer e interruzioni sul chip è un microcontrollore incorporato.

Microcontrollore di memoria esterna : Quando un sistema integrato ha un'unità microcontrollore che non ha tutti i blocchi funzionali disponibili su un chip, viene chiamato microcontrollore di memoria esterna. Ad esempio, 8031 ​​non ha memoria di programma sul chip è un microcontrollore di memoria esterna.

Tipi di microcontrollori secondo il set di istruzioni

CISC : CISC è un computer con set di istruzioni complesso. Consente al programmatore di utilizzare un'istruzione al posto di molte istruzioni più semplici.

RISCHIO : RISC sta per Reduced Instruction set Computer, questo tipo di set di istruzioni riduce il design del microprocessore per gli standard del settore. Consente a ciascuna istruzione di operare su qualsiasi registro o di utilizzare qualsiasi modalità di indirizzamento e accesso simultaneo a programma e dati.

Esempio per CISC e RISC

Dall'esempio precedente, i sistemi RISC abbreviano il tempo di esecuzione riducendo i cicli di clock per istruzione ei sistemi CISC accorciano il tempo di esecuzione riducendo il numero di istruzioni per programma. Il RISC offre un'esecuzione migliore rispetto al CISC.

Tipi di microcontrollori secondo l'architettura della memoria

Le architetture di memoria del microcontrollore sono di due tipi, ovvero:

• Microcontrollore con architettura di memoria di Harvard
• Microcontrollore con architettura di memoria di Princeton

Microcontrollore Harvard Memory Architecture : Nel momento in cui un'unità microcontrollore ha uno spazio di indirizzi di memoria diverso per il programma e la memoria dati, il microcontrollore ha un'architettura di memoria Harvard nel processore.

Microcontrollore Princeton Memory Architecture : Il punto in cui un microcontrollore ha un indirizzo di memoria comune per la memoria del programma e la memoria dati, il microcontrollore ha un'architettura di memoria Princeton nel processore.

Tipi di microcontrollori

Esistono diversi tipi di microcontrollori come 8051, PIC, AVR, ARM,

Microcontrollore 8051

È un microcontrollore a 40 pin con Vcc di 5V collegato al pin 40 e Vss al pin 20 che è mantenuto a 0V. E ci sono porte di ingresso e uscita da P1.0 a P1.7 e che hanno una funzione di scarico aperto. Port3 ha funzionalità extra. Il pin36 ha la condizione di drenaggio aperto e il pin17 ha sollevato internamente il transistor all'interno del microcontrollore.

Quando applichiamo la logica 1 a port1, otteniamo la logica 1 a port21 e viceversa. La programmazione del microcontrollore è estremamente complicata. Fondamentalmente, scriviamo un programma in linguaggio C che viene successivamente convertito in linguaggio macchina compreso dal microcontrollore.

Un pin RESET è collegato al pin9, collegato con un condensatore. Quando l'interruttore è su ON, il condensatore inizia a caricarsi e l'RST è alto. Applicando un alto al pin di ripristino si ripristina il microcontrollore. Se applichiamo lo zero logico a questo pin, il programma inizia l'esecuzione dall'inizio.

Architettura della memoria dell'8051

La memoria dell'8051 è divisa in due parti. Sono memoria di programma e memoria dati. La memoria di programma memorizza il programma in esecuzione mentre la memoria di dati memorizza temporaneamente i dati ei risultati. L'8051 è stato utilizzato in un ampio numero di dispositivi, principalmente perché è facile da integrare in un dispositivo. I microcontrollori sono utilizzati principalmente nella gestione dell'energia, touch screen, automobili e dispositivi medici.

Memoria di programma dell'8051

E

Memoria dati di 8051

Descrizione pin del microcontrollore 8051

Pin-40: Vcc è la principale fonte di alimentazione di + 5 V CC.

Pin 20: Vss - rappresenta la connessione a terra (0 V).

Pin 32-39: Conosciuta come Porta 0 (da P0.0 a P0.7) per servire come porte I / O.

Pin-31: Address Latch Enable (ALE) viene utilizzato per demultiplexare il segnale dati indirizzo della porta 0.

Pin-30: (EA) L'ingresso di accesso esterno viene utilizzato per abilitare o disabilitare l'interfaccia della memoria esterna. Se non è richiesta una memoria esterna, questo pin viene sempre mantenuto alto.

Pin- 29: Program Store Enable (PSEN) viene utilizzato per leggere i segnali dalla memoria di programma esterna.

Perni - 21-28: Conosciuta come Porta 2 (da P 2.0 a P 2.7) - oltre a servire come porta I / O, i segnali del bus di indirizzo di ordine superiore sono multiplexati con questa porta quasi bidirezionale.

Pin 18 e 19: Utilizzato per interfacciare un cristallo esterno per fornire un orologio di sistema.

Pin 10-17: Questa porta serve anche alcune altre funzioni come interruzioni, ingresso timer, segnali di controllo per l'interfacciamento della memoria esterna in lettura e scrittura. Questa è una porta quasi bidirezionale con pull-up interno.

Pin 9: È un pin RESET, utilizzato per impostare i microcontrollori 8051 ai valori iniziali, mentre il microcontrollore è in funzione o all'avvio iniziale dell'applicazione. Il pin RESET deve essere impostato alto per 2 cicli macchina.

Pin 1 - 8: Questa porta non svolge altre funzioni. La porta 1 è una porta I / O quasi bidirezionale.

Renesas Microcontroller

Renesas è l'ultima famiglia di microcontrollori automobilistici che offre funzionalità ad alte prestazioni con un consumo energetico eccezionalmente basso su una gamma ampia e versatile di articoli. Questo microcontrollore offre una ricca protezione funzionale e caratteristiche di sicurezza integrate richieste per applicazioni automobilistiche nuove e avanzate. La struttura centrale della CPU del microcontrollore supporta requisiti di alta affidabilità e prestazioni elevate.

La forma completa del microcontrollore RENESAS è 'Renaissance Semiconductor for Advanced Solutions'. Questi microcontrollori offrono le migliori prestazioni ai microprocessori e ai microcontrollori per avere buone caratteristiche prestazionali insieme al suo utilizzo energetico molto basso e alla solida confezione.

Questo microcontrollore ha un'enorme capacità di memoria e pinout, quindi vengono utilizzati in diverse applicazioni di controllo automobilistico. Le famiglie di microcontrollori più popolari sono RX e RL78 per le loro elevate prestazioni. Le caratteristiche principali di RENESAS RL78, così come i microcontrollori basati sulla famiglia RX, includono quanto segue.

• L'architettura utilizzata in questo microcontrollore è l'architettura CISC Harvard che offre prestazioni elevate.
• La famiglia di RL78 è accessibile con microcontrollori a 8 bit e 16 bit, mentre la famiglia RX è un microcontrollore a 32 bit.
• Il microcontrollore della famiglia RL78 è un microcontrollore a bassa potenza mentre la famiglia RX offre alta efficienza e prestazioni.
• Il microcontrollore della famiglia RL78 è disponibile da 20 pin a 128 pin mentre la famiglia RX è disponibile in un microcontrollore a 48 pin a un pacchetto a 176 pin.
• Per il microcontrollore RL78, la memoria flash varia da 16KB a 512KB mentre, per la famiglia RX, è di 2MB.
• La RAM del microcontrollore della famiglia RX varia da 2KB a 128KB.
• Il microcontrollore Renesas offre bassa potenza, alte prestazioni, pacchetti modesti e la più ampia gamma di dimensioni di memoria combinate con periferiche ricche di caratteristiche.

Renesas Microcontrollers

• Renesas offre le famiglie di microcontrollori più versatili al mondo, ad esempio la nostra famiglia RX offre molti tipi di dispositivi con varianti di memoria da 32K flash / 4K RAM a un incredibile 8M flash / 512K RAM.
• La famiglia RX di microcontrollori a 32 bit è un MCU generico e ricco di funzionalità che copre un'ampia gamma di applicazioni di controllo integrate con connettività ad alta velocità, elaborazione del segnale digitale e controllo dell'inverter.
• La famiglia di microcontrollori RX utilizza un'architettura Harvard CISC potenziata a 32 bit per ottenere prestazioni molto elevate.

Descrizione pin

La disposizione dei pin del microcontrollore Renesas è mostrata in figura:

Schema pin dei microcontrollori Renesas

È un microcontrollore a 20 pin. Il pin 9 è Vss, pin di terra e Vdd, pin di alimentazione. Ha tre diversi tipi di interruzione, che sono interruzione normale, interruzione rapida e interruzione ad alta velocità.

Gli interrupt normali memorizzano i registri significativi nello stack utilizzando le istruzioni push e pop. Gli interrupt veloci vengono memorizzati automaticamente nel contatore del programma e nella parola di stato del processore in speciali registri di backup, quindi il tempo di risposta è più veloce. E gli interrupt ad alta velocità assegnano fino a quattro dei registri generali per un uso dedicato da parte dell'interrupt per espandere ulteriormente la velocità.

La struttura del bus interno fornisce 5 bus interni per garantire che la gestione dei dati non venga rallentata. Il recupero delle istruzioni avviene tramite un ampio bus a 64 bit, quindi a causa delle istruzioni di lunghezza variabile utilizzate nelle architetture CISC.

Caratteristiche e vantaggi dei microcontrollori RX

• Il basso consumo energetico è realizzato utilizzando la tecnologia multi-core
• Supporto per il funzionamento a 5 V per progetti industriali e di elettrodomestici
• Scalabilità da 48 a 145 pin e da 32 KB a 1 MB di memoria flash, con 8 KB di memoria flash dati inclusa
• Caratteristica di sicurezza integrata
• Un ricco set di funzioni integrato di 7 UART, I2C, 8 SPI, comparatori, ADC a 12 bit, DAC a 10 bit e ADC a 24 bit (RX21A), che ridurrà i costi di sistema integrando la maggior parte delle funzioni

Applicazione di Renesas Microcontroller

• Automazione industriale
• Applicazioni di comunicazione
• Applicazioni di controllo del motore
• Test e misurazione
• Applicazioni mediche

Microcontrollori AVR

Il microcontrollore AVR è sviluppato da Alf-Egil Bogen e Vegard Wollan di Atmel Corporation. I microcontrollori AVR sono un'architettura RISC Harvard modificata con memorie separate per dati e programmi e la velocità dell'AVR è elevata rispetto all'8051 e al PIC. L'AVR sta per PER lf-Egil Bogen e V egard Wollan's R Processore ISC.

Microcontrollore Atmel AVR

Differenza tra 8051 e controller AVR

• Gli 8051 sono controller a 8 bit basati sull'architettura CISC, gli AVR sono controller a 8 bit basati sull'architettura RISC
• 8051 consuma più energia di un microcontrollore AVR
• Nell'8051, possiamo programmare facilmente rispetto al microcontrollore AVR
• La velocità dell'AVR è superiore a quella del microcontrollore 8051

Classificazione dei controller AVR

I microcontrollori AVR sono classificati in tre tipi:

• TinyAVR - Meno memoria, dimensioni ridotte, adatto solo per applicazioni più semplici
• MegaAVR - Questi sono i più popolari con una buona quantità di memoria (fino a 256 KB), il maggior numero di periferiche integrate e adatti per applicazioni da moderate a complesse
• XmegaAVR: utilizzato commercialmente per applicazioni complesse, che richiedono una grande memoria di programma e alta velocità

Caratteristiche del microcontrollore AVR

• 16 KB di flash programmabile nel sistema
• 512B di EEPROM programmabile nel sistema
• Timer a 16 bit con funzionalità extra
• Oscillatori interni multipli
• Memoria flash di istruzioni interna, autoprogrammabile fino a 256K
• Programmabile nel sistema utilizzando metodi ISP, JTAG o ad alta tensione
• Sezione del codice di avvio opzionale con bit di blocco indipendenti per la protezione
• Periferiche seriali sincrone / asincrone (UART / USART)
• Bus di interfaccia periferica seriale (SPI)
• Interfaccia seriale universale (USI) per trasferimento dati sincrono a due / tre fili
• Timer watchdog (WDT)
• Molteplici modalità di sospensione per il risparmio energetico
• Convertitori A / D a 10 bit, con un multiplex fino a 16 canali
• Supporto per controller CAN e USB
• Dispositivi a bassa tensione che funzionano fino a 1,8 V.

Esistono molti microcontrollori della famiglia AVR, come ATmega8, ATmega16 e così via. In questo articolo, discutiamo del microcontrollore ATmega328. L'ATmega328 e l'ATmega8 sono circuiti integrati compatibili con i pin ma funzionalmente sono diversi. L'ATmega328 ha una memoria flash di 32kB, mentre l'ATmega8 ha 8kB. Altre differenze sono SRAM ed EEPROM extra, l'aggiunta di interruzioni di cambio pin e timer. Alcune delle caratteristiche di ATmega328 sono:

Caratteristiche di ATmega328

• Microcontrollore AVR a 28 pin
• Memoria Flash di 32 kbyte
• Memoria dati EEPROM di 1 kbyte
• Memoria dati SRAM di 2 kbyte
• I pin I / O sono 23
• Due timer a 8 bit
• Convertitore A / D
• PWM a sei canali
• USART integrato
• Oscillatore esterno: fino a 20 MHz

Descrizione pin di ATmega328

È disponibile in DIP a 28 pin, mostrato nella figura seguente:

Schema dei pin dei microcontrollori AVR

Vcc: Tensione di alimentazione digitale.

GND: Terra.

Porta B: La porta B è una porta I / O bidirezionale a 8 bit. I pin della porta B vengono dichiarati in tre quando una condizione di ripristino diventa attiva o una, anche se l'orologio non è in esecuzione.

Porta C: La porta C è una porta I / O bidirezionale a 7 bit con resistori pull-up interni.

PC6 / RESET

Porta D: È una porta I / O bidirezionale a 8 bit con resistori pull-up interni. I buffer di uscita della porta D sono costituiti da caratteristiche di azionamento simmetriche.

AVcc: AVcc è il pin della tensione di alimentazione per l'ADC.

AREF: AREF è il pin di riferimento analogico per l'ADC.

Applicazioni del microcontrollore AVR

Esistono molte applicazioni dei microcontrollori AVR che vengono utilizzati nell'automazione domestica, touch screen, automobili, dispositivi medici e difesa.

Microcontrollore PIC

PIC è un controller di interfaccia periferica, sviluppato dalla microelettronica dello strumento generale, nell'anno 1993. È controllato dal software. Potrebbero essere programmati per completare molte attività e controllare una linea di generazione e molti altri. I microcontrollori PIC stanno trovando la loro strada in nuove applicazioni come smartphone, accessori audio, periferiche per videogiochi e dispositivi medici avanzati.

Ci sono molti PIC, iniziati con PIC16F84 e PIC16C84. Ma questi erano gli unici flash PIC convenienti. Microchip ha recentemente introdotto chip flash con tipi molto più attraenti, come 16F628, 16F877 e 18F452. Il 16F877 costa circa il doppio del vecchio 16F84 ma ha una dimensione del codice otto volte superiore, molta più RAM, molti più pin I / O, un UART, un convertitore A / D e molto di più.

Microcontrollore PIC

Caratteristiche di PIC16F877

Le caratteristiche di pic16f877 includono quanto segue.

• CPU RISC ad alte prestazioni
• Fino a 8K x 14 parole di memoria di programma FLASH
• 35 Istruzioni (codifica a lunghezza fissa-14 bit)
• 368 × 8 memoria dati statica basata su RAM
• Fino a 256 x 8 byte di memoria dati EEPROM
• Capacità di interruzione (fino a 14 sorgenti)
• Tre modalità di indirizzamento (diretto, indiretto, relativo)
• Ripristino all'accensione (POR)
• Memoria dell'architettura di Harvard
• Modalità SLEEP a risparmio energetico
• Ampia gamma di tensioni di funzionamento: da 2,0 V a 5,5 V.
• Alta corrente di sink / source: 25mA
• Macchina basata su accumulatori

Caratteristiche periferiche

3 timer / contatori (pre-scalari programmabili)

• Timer0, Timer2 è un timer / contatore a 8 bit con pre-scalare a 8 bit
• Timer1 è a 16 bit, può essere incrementato durante la sospensione tramite un orologio / cristallo esterno

Due moduli PWM per l'acquisizione, il confronto

• La funzione di acquisizione dell'ingresso registra il conteggio del Timer1 su una transizione pin
• Un'uscita della funzione PWM è un'onda quadra con un periodo e un ciclo di lavoro programmabili.

Convertitore analogico-digitale a 10 bit a 8 canali

USART con rilevamento dell'indirizzo a 9 bit

Porta seriale sincrona con modalità master e I2C Master / Slave

La porta slave parallela a 8 bit

Caratteristiche analogiche

• Convertitore analogico-digitale a 10 bit, fino a 8 canali (A / D)
• Ripristino Brown-out (BOR)
• Modulo comparatore analogico (il multiplexing degli ingressi programmabili dagli ingressi del dispositivo e le uscite del comparatore sono accessibili dall'esterno)

Descrizione pin di PIC16F877A

La descrizione dei pin di PIC16F877A è discussa di seguito.

Vantaggi di PIC

• È un progetto RISC
• Il suo codice è estremamente efficiente, consentendo al PIC di funzionare con una memoria di programma generalmente inferiore rispetto ai suoi concorrenti più grandi
• È una velocità di clock elevata e a basso costo

Un tipico circuito di applicazione del PIC16F877A

Il circuito sottostante è costituito da una lampada la cui commutazione è controllata mediante un microcontrollore PIC. Il microcontrollore è interfacciato con un cristallo esterno che fornisce l'ingresso di clock.

Applicazione per microcontrollori PIC16F877A

Il PIC è anche interfacciato con un pulsante e alla pressione del pulsante, il Microcontrollore invia di conseguenza un segnale alto alla base del transistor, in modo da accendere il transistor e dare così il corretto collegamento al relè per accenderlo e consentire il passaggio di corrente alternata alla lampada e quindi la lampada si illumina. Lo stato dell'operazione viene visualizzato sul display LCD interfacciato al microcontrollore PIC.

Microcontrollore MSP

Un microcontrollore come MSP430 è un microcontrollore a 16 bit. Il termine MSP è l'acronimo di 'Mixed Signal Processor'. Questa famiglia di microcontrollori è tratta da Texas Instruments e progettata per sistemi di dissipazione a basso costo e bassa potenza. Questo controller include un bus dati a 16 bit, modalità di indirizzamento 7 con set di istruzioni ridotto, che consente un codice di programmazione più denso e più breve utilizzato per prestazioni rapide.

Questo microcontrollore è un tipo di circuito integrato, utilizzato per eseguire i programmi per controllare altre macchine o dispositivi. È un tipo di micro-dispositivo, utilizzato per controllare altre macchine. Le caratteristiche di questo microcontrollore sono normalmente ottenibili con altri tipi di microcontrollore.

• SoC completo come ADC, LCD, porte I / O, RAM, ROM, UART, timer watchdog, timer di base, ecc.
• Utilizza un cristallo esterno e un oscillatore FLL (frequency-locked loop) deriva principalmente da tutti i CLK interni
• L'utilizzo di energia è basso come 4,2 nW solo per ciascuna istruzione
• Generatore stabile per le costanti utilizzate più di frequente come –1, 0, 1, 2, 4, 8
• L'alta velocità tipica è di 300 ns per ciascuna istruzione come CLK a 3,3 MHz
• Le modalità di indirizzamento sono 11 in cui le sette modalità di indirizzamento sono utilizzate per gli operandi di origine e le quattro modalità di indirizzamento sono utilizzate per l'operando di destinazione.
• Architettura RISC con 27 istruzioni di base

La capacità in tempo reale è piena, stabile e la frequenza nominale del sistema CLK è ottenibile dopo 6 clock solo una volta che l'MSP430 viene ripristinato dalla modalità a basso consumo. Per il cristallo principale, nessuna attesa per iniziare a stabilizzare e oscillare.

Le istruzioni principali sono state combinate utilizzando caratteristiche speciali per rendere il programma facile all'interno del microcontrollore MSP430 utilizzando l'assemblatore altrimenti in C per fornire funzionalità eccezionali e flessibilità. Ad esempio, anche utilizzando un conteggio di istruzioni basso, il microcontrollore è in grado di seguire approssimativamente l'intero set di istruzioni.

Microcontrollore Hitachi

Il microcontrollore Hitachi appartiene alla famiglia H8. Un nome come H8 viene utilizzato all'interno di un'ampia famiglia di microcontrollori a 8 bit, 16 bit e 32 bit. Questi microcontrollori sono stati sviluppati tramite la tecnologia Renesas. Questa tecnologia è stata fondata nei semiconduttori Hitachi, nell'anno 1990.

Microcontrollore Motorola

Il microcontrollore Motorola è un microcontrollore estremamente incorporato, utilizzato per processi di gestione dei dati ad alte prestazioni. L'unità di questo microcontrollore utilizza una SIM (System Integration Module), TPU (Time Processing Unit) e QSM (Queued Serial Module).

Vantaggi dei tipi di microcontrollori

I vantaggi dei tipi di microcontrollori includono quanto segue.

• Affidabile
• Riutilizzabile
• Energia efficiente
• Conveniente
• Riutilizzabile
• Richiede meno tempo per funzionare
• Questi sono flessibili e molto piccoli
• A causa della loro elevata integrazione, le dimensioni e il costo del sistema possono essere ridotti.
• L'interfacciamento del microcontrollore è facile con porte ROM, RAM e I / O aggiuntive.
• È possibile eseguire molte attività, quindi l'effetto umano può essere ridotto.
• È semplice da usare, la risoluzione dei problemi e la manutenzione del sistema è semplice.
• Funziona come un microcomputer senza parti digitali

Svantaggi dei tipi di microcontrollori

Gli svantaggi dei tipi di microcontrollori includono quanto segue.

• Complessità di programmazione
• Sensibilità elettrostatica
• L'interfacciamento con dispositivi ad alta potenza non è possibile.
• La sua struttura è più complessa rispetto ai microprocessori.
• Generalmente viene utilizzato nei microdispositivi
• Esegue semplicemente no incompleti. di esecuzioni simultanee.
• Viene generalmente utilizzato nelle micro apparecchiature
• Ha una struttura più complessa rispetto a un microprocessore
• Il microcontrollore non può interfacciare direttamente un dispositivo di potenza superiore
• Ha eseguito solo un numero limitato di esecuzioni contemporaneamente

Applicazioni dei tipi di microcontrollori

I microcontrollori sono utilizzati principalmente per dispositivi embedded, a differenza dei microprocessori che vengono utilizzati nei personal computer altrimenti altri dispositivi. Questi sono utilizzati principalmente in diversi apparecchi come dispositivi medici impiantabili, utensili elettrici, sistemi di controllo del motore nelle automobili, macchine utilizzate negli uffici, apparecchi controllati tramite telecomando, giocattoli, ecc. Le principali applicazioni dei tipi di microcontrollori includono le seguenti.

• Automobili
• Sistemi di misurazione portatili
• Cellulari
• Sistemi informatici
• Allarmi di sicurezza
• Elettrodomestici
• Contatore di corrente
• Macchine fotografiche
• Micro Forno
• Strumenti di misura
• Dispositivi per il controllo di processo
• Utilizzato in dispositivi di misurazione e misurazione, voltmetro, misurazione di oggetti rotanti
• Dispositivi di controllo
• Dispositivi di strumentazione industriale
• Dispositivi di strumentazione nelle industrie
• Rilevamento della luce
• Dispositivi di sicurezza
• Dispositivi di controllo del processo
• Dispositivi di controllo
• Rilevazione incendi
• Rilevamento della temperatura
• Cellulari
• Cellulari auto
• Lavatrici
• Macchine fotografiche
• Allarmi di sicurezza

Quindi, questo è tutto una panoramica dei tipi di microcontrollori . Questi microcontrollori sono microcomputer a chip singolo e la tecnologia utilizzata per la sua fabbricazione è VLSI. Questi sono anche noti come controller incorporati che sono disponibili a 4 bit, 8 bit, 64 bit e 128 bit. Questo chip è progettato per controllare diverse funzioni del sistema embedded. Ecco una domanda per te, qual è la differenza tra un microprocessore e un microcontrollore?