в микроисполнении – широко применяются в различных областях технической деятельности человека: в ПЭВМ, стиральных машинах, музыкальных центрах, автомобилях, средствах измерений, и т. д. Микроконтроллер является управляющим ядром аппаратных комплексов различного назначения. Камлач П.В. Праграмна-кіраваныя мікракантролерныя прылады
интегральных схем (ИС) малой и средней степени интеграции, требуемое для решения задачи, превышает 30–50 шт.; б) проектируемое устройство должно быть многофункциональным; в) проектируемый модуль должен взаимодействовать с большим числом входных и выходных устройств; д) требуется запомнить большой объѐм данных или большое число логических состояний; е) при выполнении алгоритмов, связанных с вычислениями; ж) при необходимости выполнения дополнительных обеспечивающих функций (самокалибровка, самодиагностика…); и) необходимо выполнять статистическую обработку данных в процессе работы; к) промежуточные результаты работы устройства должны определяться по ходу работы и индицироваться; л) необходимость выполнять различные функциональные преобразования; м) велик объѐм обрабатываемых данных и требуется большая производительность при их обработке. Камлач П.В. Праграмна-кіраваныя мікракантролерныя прылады
организации аппаратных и программных средств, рассматриваемые не изнутри – с точки зрения разработчика БИС, а снаружи – с точки зрения пользователя. В первую очередь архитектура оценивается по системе команд, на которую она ориентирована. Процессоры RISC (Reduced Instruction Set Computer) – это устройства с сокращѐнной системой команд. Здесь набор выполняемых команд сокращѐн до минимума. Разработчик должен комбинировать команды, чтобы реализовать более сложные операции. Процессоры CISC (Complex Instruction Set Computers) – это устройства с полной (сложной) системой команд. Выполняют большой набор команд с развитыми возможностями адресации (непосредственная, индексная, и т. д.). Это даѐт возможность выбрать наиболее подходящую команду для выполнения необходимой операции. Камлач П.В. Праграмна-кіраваныя мікракантролерныя прылады
архитектуры Гарвардского и Принстонского университетов США. Принстонская архитектура (еѐ также называют архитектурой Фон-Неймана) имеет общую память для хранения программ и данных. Камлач П.В. Праграмна-кіраваныя мікракантролерныя прылады
Обращение к памяти происходит по отдельным шинам адреса и данных, что значительно повышает производительность процессора по сравнению с предыдущей архитектурой Камлач П.В. Праграмна-кіраваныя мікракантролерныя прылады
1. Центральное процессорное устройство – оно принимает из памяти программ коды команд, декодирует их и исполняет. В него входят арифметико-логическое устройство (АЛУ), регистры и цепи управления. 2. Память программ – она хранит коды команд, последовательность которых формирует программу микроконтроллера. 3. Оперативная память данных (ОЗУ) – здесь хранятся переменные программ. У многих МК здесь также расположен стек. 4. Тактовый генератор – инициирует работу контроллера, и от него зависит скорость работы МК. 5. Цепь сброса – приводит МК в исходное состояние, чем определяет правильный запуск его работы. 6. Последовательный порт – позволяет обмениваться данными с внешними устройствами при малом числе проводов. 7. Цифровой порт ввода-вывода – с помощью его линий можно управлять одновременно несколькими внешними устройствами, адресуя их. 8. Таймер – задаѐт временные интервалы. 9. Сторожевой таймер Камлач П.В. Праграмна-кіраваныя мікракантролерныя прылады
году, через 5 лет после создания первого микропроцессора. Это была микросхема фирмы Intel, получившая имя 8048. Помимо центрального процессора, на кристалле находились 1 КБайт памяти программ, 64 байта памяти данных, два восьмибитных таймера, генератор часов и 27 портов ввода/вывода. Микроконтроллеры семейства 8048 использовались в игровых консольных приставках Magnavox Odyssey, в клавиатурах первых IBM PC и в ряде других устройств. Существует также мнение, что первым микроконтроллером был 4-х pазpядный TMS1000 от Texas Instruments, котоpый содеpжал ОЗУ (32 байта), ПЗУ (1К), часы и поддержку ввода- вывода, что позволяло считать его именно первым микроконтроллером. Выпущенный в 1972 году, он имел новую по тем временам возможность - добавление новых инструкций. Камлач П.В. Праграмна-кіраваныя мікракантролерныя прылады
стал поистине классическим образцом устройств данного класса. Этот 8-битный чип положил начало целому семейству микроконтроллеров, которые господствовали на рынке вплоть до недавнего времени. Аналоги 8051 выпускали советские предприятия в Минске, Киеве, Воронеже, Новосибирске, на них выросло целое поколение отечественных разработчиков. Большинство фирм производителей микроконтроллеров и сегодня выпускают устройства, основанные на этой архитектуре. Среди них Atmel, Maxim, Philips, Dallas, OKI, Siemens — можно перечислить более полутора десятков имен. Но 51-е семейство сдает свои позиции более молодым и совершенным микроконтроллерам. Камлач П.В. Праграмна-кіраваныя мікракантролерныя прылады
изделия компаний Motorola (68HC05, 68HC08, 68HC11) и Zilog (Z8). Motorola длительное время не предоставляла средств, позволяющих дешево и быстро начать работать с ее контроллерами, что явно не способствовало их популярности у некорпоративных разработчиков. Однако стоит заметить, что за рубежом микроконтроллеры от Motorola занимают лидирующее положение на рынке. В нашей стране их популярность не очень высока, возможно, еще в силу отсутствия достаточного количества доступных учебных материалов и средств разработки. Микроконтроллеры фирмы Zilog, основанной бывшими сотрудниками Intel, еще недавно казавшиеся столь многообещающими, не выдержали гонки в стремительно развивающемся секторе рынка, и сегодня система команд Z8 выглядит достаточно устаревшей. Камлач П.В. Праграмна-кіраваныя мікракантролерныя прылады
PIC- контроллеров фирмы Microchip. Эти чипы предлагались по рекордно низким ценам, что позволило им в короткий срок захватить значительную часть рынка микроконтроллеров. К тому же кристаллы от Microchip оказались не уступающими, а нередко и превосходящими микроконтроллеры х51 по производительности и не требовали дорогостоящего программатора. Вместе с контроллерами появились дешевые комплекты PICSTART, содержащие все, что было нужно для того, чтобы, не имея ни средств, ни навыков работы с PIC-контроллерами, быстро создать и отладить на нем продукт. Эти микроконтроллеры имели хорошие порты, но все остальное было сделано весьма неудобно. Архитектура оставляла желать лучшего, система команд была крайне ограничена. Тем не менее, PIC-контроллеры остаются популярными в тех случаях, когда требуется создать недорогую систему, не предъявляющую высоких требований по ее управлению. Камлач П.В. Праграмна-кіраваныя мікракантролерныя прылады
в 1996 году, когда корпорация Atmel представила свое семейство чипов на новом прогрессивном ядре AVR. Более продуманная архитектура AVR, быстродействие, превосходящее контроллеры Microchip, привлекательная ценовая политика способствовали оттоку симпатий многих разработчиков от недавних претендентов на звание контроллера номер 1. Микроконтроллеры AVR имеют более развитую систему команд, насчитывающую до 133 инструкций, производительность, приближающуюся к 1 MIPS/МГц, Flash ПЗУ программ с возможностью внутрисхемного перепрограммирования. Многие чипы имеют функцию самопрограммирования. AVR-архитектура оптимизирована под язык высокого уровня Си. Кроме того, все кристаллы семейства совместимы "снизу вверх". Камлач П.В. Праграмна-кіраваныя мікракантролерныя прылады
2008 году и позиционировались для задач, требующих высокой надежности при низком энергопотреблении. Они сразу обратили на себя внимание невысокой ценой и широким модельным рядом. Работа с микроконтроллерами STM8 не вызвала никаких сложностей как у тех, кто уже освоил работу с микроконтроллерами PIC или AVR, так и у начинающих, и они быстро обрели широкую популярность. STM8 имеют хороший набор периферии и развитые средства программирования. Небольшим сдерживающим фактором распространения этих микроконтроллеров в России поначалу стало отсутствие достаточного количества учебной литературы на русском языке, но сегодня уже существует множество сайтов с подробными руководствами по освоению этих микроконтроллеров. Камлач П.В. Праграмна-кіраваныя мікракантролерныя прылады
разработали 32-разрядное процессорное ядро ARM Cortex-M3 и компания STMicroelectronics стала одной из первых, кто вывел на рынок семейство микроконтроллеров на этом ядре, получивших название STM32. Сегодня ARM Cortex-M3 (М4) становится, возможно, самым популярным 32-разрядным процессорным ядром для встраиваемых систем, а микроконтроллеры на его базе имеют универсальную, хорошо сбалансированную архитектуру. Многие специалисты считают STM32 одним из самых распространенных, дешевых и перспективных 32- разрядных микроконтроллеров. Камлач П.В. Праграмна-кіраваныя мікракантролерныя прылады
aleyda
techseoconnect
chriscoyier
lauravandoore
brettharned
sarafernandez
khoart
nikkihalliwell
katarinadahlin
sergeychernyshev
