微控制器应用

由于目前的微控制器具有足够高的计算能力,只需要一个小的微电路就可以实现一个功能齐全的器件,而且体积小,而且功耗低,直接完成器件的价格越来越低.

因此,在完全不同设备的电子单元中随处可见微控制器:计算机主板、DVD 驱动器、硬盘和固态驱动器的控制器、计算器、洗衣机、微波炉、电话、吸尘器的控制面板吸尘器、洗碗机、室内家用机器人、 可编程继电器和PLC, 在机器控制模块等

不管怎样,如果没有至少一个内置微控制器,今天几乎没有任何现代电子设备可以做到这一点。

微控制器应用

虽然 8 位微处理器已成为过去,但 8 位微控制器在今天仍被广泛使用。有许多应用根本不需要高性能,但关键因素是最终产品的低成本。当然,还有更强大的微控制器能够实时处理大量数据流(例如视频和音频)。

以下是微控制器外围设备的简短列表,您可以从中得出有关这些小型芯片适用的可能领域和可用领域的结论:

  • 配置为输入或输出的通用数字端口;

  • 各种 I/O 接口:UART、SPI、I? C、CAN、IEEE 1394、USB、以太网;

  • 数模和模数转换器;

  • 比较器;

  • 脉冲宽度调制器(PWM 控制器);

  • 计时器;

  • 无刷(和步进)电机控制器;

  • 键盘和显示控制器;

  • 射频发射器和接收器;

  • 内置闪存阵列;

  • 内置看门狗定时器和时钟发生器。

使用微控制器的示例

正如您已经了解的那样,微控制器是一个小型微电路,上面安装了一台小型计算机。这意味着在一个小芯片内部有一个处理器、ROM、RAM 和外围设备,它们能够相互交互并与外部组件交互,您只需要将程序加载到微电路中即可。

该程序将确保微控制器按预期运行——它将能够根据正确的算法控制周围的电子设备(特别是:家用电器、汽车、核电站、机器人、太阳能跟踪器等)。

微控制器

微控制器的时钟频率(或总线速度)反映了微控制器在单位时间内可以执行多少计算。因此,微控制器的性能及其消耗的功率随着总线速度的增加而增加。

微控制器的性能以每秒数百万条指令来衡量——MIPS(每秒百万条指令)。因此,流行的 Atmega8 控制器在每个时钟周期执行一条完整的指令,可实现每 MHz 1 MIPS 的性能。

同时,来自不同系列的现代微控制器用途广泛,同一控制器经过重新编程后可以控制完全不同的设备。不可能将自己局限于一个领域。

这种通用控制器的一个例子是相同的 Atmega8,它们在其上组装:定时器、时钟、万用表、家庭自动化指示器, 步进电机驱动器 ETC。

在流行的微控制器制造商中,我们注意到:Atmel、Hitachi、Intel、Infineon Technologies、Microchip、Motorola、Philips、Texas Instruments。

微控制器主要根据控制器的算术逻辑设备处理的数据的位数进行分类:4、8、16、32、64 位。如上所述,8 位具有很大的市场份额(价值约 50%)。接下来是 16 位微控制器,然后是用于信号处理的 DSP 控制器(均占市场的 20%)。

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