• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Микроконтроллеры

Микроконтроллеры
Прежде чем говорить о контроллерах, необходимо выяснить, почему они играют такую большую роль в современном мире. Научно-технический прогресс идет вперед, в результате не только в промышленности, но и в медицинской, бытовой технике все шире используются встроенные компьютерные системы на основе микроконтроллеров. Они широко применяются и в периферийных устройствах. Средний импортный автомобиль имеет порядка 15 микроконтроллеров, управляющих различными системами автомобиля.
Рассмотрим микроконтроллеры семейства AVR. Это новое семейство 8-разрядных RISC – архитектуры. Эти микроконтроллеры позволяют решать множество задач встроенных систем. Они отличаются от других распространенных в настоящее время микроконтроллеров большой скоростью работы, большой универсальностью. Быстродействие данных микроконтроллеров позволяет в ряде случаев применять их в устройствах, для реализации которых ранее можно было применять только 16–разрядные микроконтроллеры, что позволяет ощутимо удешевить готовую систему. Кроме того, микроконтроллеры AVR очень легко программируются как на языках низкого уровня – ассемблере, так и высокого уровня – CodeVisio AVR. Имеют программу эмуляции AVR Atudio и симуляции Proteus.

Микроконтроллеры AVR фирмы Atmel обладают следующими основными характеристиками:
• очень быстрая гарвардская RISC – архитектура загрузки и выполнения большинства инструкций в течение одного цикла тактового генератора при скорости примерно 1 MIPS на 1 МГц;
• программа содержится в электрически перепрограммируемой памяти программ FLASH ROM. Эта память может быть перепрограммирована до 1000 раз. Это облегчает настройку и наладку систем. Кроме того, возможность внутрисхемного программирования позволяет не вынимать микроконтроллер из целевой схемы в процессе программирования;
• система команд микроконтроллера AVR изначально проектировалась с учетом особенностей языка программирования высокого уровня С, что в результате позволяет после компиляции программ на С гораздо более эффективный код, чем для других микроконтроллеров;
• микроконтроллеры AVR имеют 32 регистра, которые напрямую работают с АЛУ. Это значительно уменьшает размер программ. В других микроконтроллерах, таких как CISC-архитектуры, один из операндов должен находиться в специальном регистре – аккумуляторе. Таким образом, необходимо сначала его туда занести, а затем после выполнения операции результат из аккумулятора переписать в регистр для хранения результата.

Имеется три подсемейства микроконтроллеров AVR.
1. Tiny AVR – недорогие миниатюрные микроконтроллеры в 8-выводном исполнении;
2. Classic AVR – основная линия микроконтроллеров с производительностью отдельных модификаций до 16 MIPS, FLASH – емкостью программ 2…8 Кб.
3. Mega AVR – c производительностью 4…16 MIPS, для сложных приложений, требующих большого объема программ, FLASH – памятью до 256 Кб.
4. ATxmega AVR – микроконтроллеры выпускаются для работы в индустриальном температурном диапазоне от –40 до +85 0С, и их рабочее напряжение составляет от 1,8 до 3,6 В.

Подобно прочим AVR кристаллы будут представлены в двух исполнениях:
• с напряжением питания 1,8–2,7 В, тактовыми частотами до 12 МГц и с линиями ввода/вывода, которые устойчивы к уровню напряжения 3,3 В;
• с напряжением питания 2,7–3,6 В и с тактовыми частотами до 32 МГц;
• расширенный набор периферии – 12-разрядный АЦП с частотой преобразования до 2 Msps и 12-разрядный ЦАП.

Зона проводимости

В верхней, так называемой зоне проводимости (ЗП), подавляющее число электронов фактически оторвано от атомов...

читать далее

Ударная ионизация атомов электронами

Такой пробой вызывается ударной ионизацией атомов электронами, вырванными из ковалентной связи под действием сильного...

читать далее

Обращенный диод

Разновидностью туннельного диода является обращенный диод, у которого туннельный эффект имеет место только в обратной...

читать далее