- Di mana ia digunakan?
- Mengapa kita menggunakan mikrokontroler?
- Apakah pelbagai jenis mikrokontroler?
- Ciri-ciri Pengawal Mikro
Mikrokontroler adalah bahagian tidak terpisahkan dari sistem tertanam. Pengawal mikro pada dasarnya komputer murah dan kecil pada satu cip yang terdiri daripada pemproses, memori kecil, dan periferal input-output yang dapat diprogramkan. Mereka dimaksudkan untuk digunakan dalam produk dan perangkat yang dikendalikan secara otomatis untuk melakukan tugas yang telah ditentukan dan diprogramkan sebelumnya. Untuk mendapatkan idea yang lebih baik mengenai apa sebenarnya mikrokontroler; mari kita lihat contoh produk di mana mikrokontroler digunakan. Termometer digital yang memaparkan suhu persekitaran menggunakan mikrokontroler yang disambungkan ke sensor suhu dan unit paparan (seperti LCD). Mikrokontroler di sini mengambil input dari sensor suhu dalam bentuk mentah, memprosesnya dan memaparkannya ke unit paparan LCD kecil dalam bentuk yang dapat dibaca manusia.Begitu juga mikrokontroler tunggal atau berbilang digunakan dalam banyak peranti elektronik mengikut keperluan dan kerumitan aplikasi.
Di mana ia digunakan?
Mikrokontroler digunakan dalam sistem tertanam, pada dasarnya berbagai produk dan peranti yang merupakan gabungan perkakasan dan perisian, dan dikembangkan untuk melakukan fungsi tertentu. Beberapa contoh sistem tertanam di mana mikrokontroler digunakan, boleh jadi - mesin basuh, mesin layan diri, gelombang mikro, kamera digital, kereta, peralatan perubatan, telefon pintar, jam tangan pintar, robot dan pelbagai peralatan rumah.
Mengapa kita menggunakan mikrokontroler?
Mikrokontroler digunakan untuk menggunakan automasi dalam aplikasi tertanam. Sebab utama di sebalik populariti mikrokontroler adalah kemampuan mereka untuk mengurangkan ukuran dan kos produk atau reka bentuk, berbanding dengan reka bentuk yang dibina menggunakan peranti mikropemproses, memori dan input / output yang terpisah.
Oleh kerana mikrokontroler mempunyai ciri-ciri seperti mikropemproses bawaan, RAM, ROM, Serial Interfaces, Parallel Interfaces, Analog to Digital Converter (ADC), Digital to Analog Converter (DAC) dll yang menjadikannya mudah untuk membina aplikasi di sekitarnya. Sebagai tambahan, persekitaran pengaturcaraan mikrokontroler menawarkan banyak kemungkinan untuk mengendalikan berbagai jenis aplikasi sesuai dengan keperluan mereka.
Apakah pelbagai jenis mikrokontroler?
Terdapat pelbagai jenis mikrokontroler yang terdapat di pasaran. Pelbagai syarikat seperti Atmel, ARM, Microchip, Texas Instruments, Renesas, Freescale, NXP Semiconductors, dan lain-lain mengeluarkan pelbagai jenis mikrokontroler dengan pelbagai jenis ciri. Melihat pelbagai parameter seperti memori yang dapat diprogram, ukuran kilat, voltan bekalan, pin input / output, kelajuan, dan lain-lain, seseorang dapat memilih mikrokontroler yang tepat untuk aplikasi mereka.
Mari kita perhatikan parameter ini dan pelbagai jenis mikrokontroler mengikut parameter ini.
Bas data (Saiz Bit):
Apabila dikelaskan mengikut ukuran bit, sebahagian besar pengawal mikro berkisar antara 8-bit hingga 32 bit (mikrokontroler bit yang lebih tinggi juga tersedia). Dalam mikrokontroler 8-bit bas datanya terdiri daripada 8 baris data, sedangkan dalam mikrokontroler 16-bit bus datanya terdiri dari 16 baris data dan seterusnya untuk mikrokontroler 32 bit dan lebih tinggi.
Ingatan:
Pengawal mikro memerlukan memori (RAM, ROM, EPROM, EEPROM, memori flash, dll) untuk menyimpan program dan data. Sementara beberapa mikrokontroler mempunyai cip memori terbina sementara yang lain memerlukan memori luaran untuk disambungkan. Ini dipanggil mikrokontroler memori tertanam dan mikrokontroler memori luaran. Saiz memori terbina dalam juga berbeza dalam pelbagai jenis mikrokontroler dan secara amnya anda akan menemui pengawal mikro dengan memori 4B hingga 4Mb.
Bilangan Pin Input / Output:
Pengawal mikro berbeza mengikut jumlah ukuran pin input-output. Seseorang boleh memilih mikrokontroler tertentu mengikut keperluan aplikasi.
Set Arahan:
Terdapat dua jenis set arahan - RISC dan CISC. Pengawal mikro boleh menggunakan RISC (Reduced Instruction Set Computer) atau CISC (Complex Instruction Set Computer). Seperti namanya, RISC mengurangkan masa operasi menentukan kitaran jam arahan; sementara CISC membenarkan menerapkan satu arahan sebagai alternatif daripada banyak arahan.
Senibina Memori:
Terdapat dua jenis mikrokontroler - mikrokontroler seni bina memori Harvard dan mikrokontroler seni bina memori Princeton.
Berikut adalah beberapa pengawal mikro yang popular di kalangan pelajar dan penggemar hobi.
8051 siri mikrokontroler (8-bit)
Pengawal mikro AVR oleh Atmel (ATtiny, siri ATmega)
Mikrokontroler siri PIC Microchip
Pengawal mikro Texas Instruments seperti MSP430
Pengawal Mikro ARM
Ciri-ciri Pengawal Mikro
Mikrokontroler digunakan dalam sistem tertanam untuk pelbagai ciri mereka. Seperti yang ditunjukkan dalam gambarajah blok mikrokontroler di bawah, ia terdiri daripada pemproses, pin I / O, port bersiri, pemasa, ADC, DAC, dan Interrupt Control.
Pemproses atau CPU
Pemproses adalah otak pengawal mikro. Apabila diberikan input melalui pin input dan arahan melalui program, ia memproses data dengan sewajarnya dan memberikan pada pin output.
Ingatan
Cip memori disatukan dalam mikrokontroler untuk menyimpan semua program dan data. Mungkin terdapat pelbagai jenis memori yang terintegrasi dalam mikrokontroler seperti RAM, ROM, EPROM, EEPROM, memori Flash, dll.
Pelabuhan Input-Output
Setiap mikrokontroler mempunyai port output input. Bergantung pada jenis mikrokontroler, bilangan pin output input mungkin berbeza. Mereka digunakan untuk berinteraksi dengan peranti input dan output luaran seperti sensor, unit paparan, dll.
Pelabuhan Bersiri
Mereka memudahkan antara muka siri mikrokontroler dengan periferal lain. Port bersiri adalah antara muka komunikasi bersiri yang memindahkan maklumat masuk atau keluar satu persatu bit pada satu masa.
ADC dan DAC
Kadang kala sistem tertanam perlu menukar data dari digital ke analog dan sebaliknya. Oleh itu, kebanyakan pengawal mikro digabungkan dengan ADC (Analog to Digital Converter) dan DAC (Digital to Analog Converter) untuk melakukan penukaran yang diperlukan.
Pemasa
Pemasa dan pembilang adalah bahagian penting dalam sistem terbenam. Mereka diperlukan untuk pelbagai operasi seperti penghasilan nadi, kiraan denyut luaran, modulasi, ayunan, dll.
Kawalan Ganggu
Kawalan gangguan adalah salah satu ciri mikrokontroler yang kuat. Ini adalah semacam pemberitahuan yang mengganggu proses yang sedang berlangsung dan memerintahkan untuk melaksanakan tugas yang ditentukan oleh kawalan gangguan.
Untuk meringkaskan semua ini, mikrokontroler adalah sejenis komputer mini kompak yang dirancang untuk melakukan tugas-tugas tertentu dalam sistem tertanam. Dengan pelbagai ciri, kepentingan dan penggunaannya sangat luas dan terdapat di dalam produk dan peranti di semua industri.