amin'ny 2024/07/8 376

Fikarohana feno momba ny teknolojia microcontroller sy ny fampiharana

Tamin'ny vanim-potoan'ny fanavaozana ara-teknolojia, microcontrollers (Mcus) dia mipoitra toy ny singa Quintessential ao anatin'ny fitaovana elektronika, avy amin'ny fitaovana tsotra amin'ny trano indostria.Raha ny faribolana mitambatra, MCU dia manana anjara toerana farany amin'ny rafitra voampanga, izay itantanany ireo asa manokana amin'ny alàlan'ny fanodinana data sy fifehezana ny fotoana tena izy.Ity lahatsoratra ity dia mihady amin'ny maritrano sy fiasa lehibe indrindra amin'ny microcontrollers, manazava ny singa sy ny famolavolana ary ny fampifangaroana azy ireo ao anatin'ny fampiharana isan-karazany.Izy io dia mandinika ny microcontrolls mifandanja be dia be eo anelanelan'ny fanodinana ny herinaratra sy ny fahombiazan'ny angovo, ilaina amin'ny fanalefahana ny fampisehoana amin'ny tontolo voafetra.Ankoatr'izay, ny fifanakalozan-kevitra dia miitatra amin'ireo karazana microcontroller, manasongadina ny fampifanarahana ny filàna ara-teknolojia samihafa amin'ny alàlan'ny maritrano isan-karazany, habe kely misy fitaovana ary torolalana torolàlana.Amin'ny fandinihana ireo singa ireo dia manome fijery feno momba ny teknolojia microcontroller isika, ny fiantraikany amin'ny fivoarana amin'ny ho avy, ary ireo zava-tsarotra atrehiny ao amin'ny tontolon'ny elektronika avy amin'ny elektronika haingana.

katalaogy

Sary 1: microcontroller

Fototry ny microcontrollers

Ny microcontroller (MCU) dia fizahan-tany mifangaro natao hitantanana asa manokana amin'ny rafitra napetraka.Ireo fikambanan'ireo tsy mifehy ny automatique na mahery vaika ireo dia mifehy amin'ny fampiharana isan-karazany, avy amin'ny fitaovana tsotra amin'ny tokantrano toy ny microwaves amin'ny rafi-pitondran-tena sy indostrialy.

Manangona angon-drakitra fampidirana avy amin'ny tontolo iainan'izy ireo na fitaovana mifandray aminy i Microcontrollers, ary manatanteraka izany fampahalalana izany, ary manatanteraka ny valinteny mandroso mba hitantanana sy hanomezana tsara ny asa.Matetika izy ireo dia mihazakazaka amin'ny hafainganam-pandehan'ny famantaranandro eo anelanelan'ny 1 MHZ sy 200 MHz, manolotra fifandanjana eo amin'ny fanodinana hery sy ny fahombiazan'ny angovo.Io fifandanjana io dia takiana amin'ny fitazonana ny fampisehoana rehefa manamaivana ny fanjifana hery, miantoka fa ny microcontroller dia azo itokisana amin'ny atidoha manapa-kevitra ao amin'ny tontolo voafetra izay misy ny fampiasana ny hery mahomby.

Sary 2: Ao anaty microcontroller

Anatomy ny microcontroller: Inona ny ao anatiny?

Ny microcontroller dia azo jerena ho toy ny solosaina miniaturized natao ho an'ny asa manokana.Ny maritrano azy dia ahitana singa maromaro lehibe izay miara-miasa mba hitantanana ny asa:

Fotoam-bokatra afovoany (CPU): Ny CPU dia singa fototra, tompon'andraikitra amin'ny fanatanterahana ny torolàlana sy ny fanodinana data.Ny famolavolana sy ny hafainganam-pandeha mamaritra ny fomba mahomby amin'ny asa mahomby.

Ny fitadidiana fidirana (RAM): RAM dia manome tahiry vonjimaika ho an'ny data, manome ny famerenana haingana sy ny fanodikodinana haingana mandritra ny fandidiana.Izany dia manatsara ny andraikitry ny microcontroller.

Fahatsiarovana Flash: Ity fitadidiana tsy miloko ity dia mitahiry ny kaody fandaharana ary ilaina ny angon-drakitra, ny fiantohana ny microcontroll dia mihazona vaovao na dia mahery aza.

Ny seranan-tsambo / output (I / O Ports): i / o seranan-tsambo no analalana amin'ny fifandraisana amin'ny fitaovana ivelany.Avelany handray ny fidirana amin'ny sensor sy ny fitaovana hafa ny microcontroller ary mandefa ny famoahana ny mpikaroka sy ny perpherals.

Serial bus bus interface: Ity interface ity dia manohana ny protocols serasera toy ny I2C, SPI, ary UART, manamora ny fifanakalozana fifanakalozana eo amin'ny microcontroller sy ny singa hafa amin'ny rafitra hafa.

Ny fitadidiana elektrika vita amin'ny herinaratra vakiana (eeprom)

Sary 3: CPU

Microcontroller CPU: Famolavolana sy fiasa

Ny CPU dia ny fototry ny microcontroller, ny fitantanana tsara ny fitantanana ny angon-drakitra sy ny fampiharana ny torolàlana.Manana singa roa lehibe izy io:

Ny iray dia ny aritmetika aritmictic lojika (alu).Ny Alu dia mitantana ny asa matematika sy lojika rehetra, toy ny fanampiny, ny fanentanana, ny fampitahana ary ny fiasa kely.Ny zava-bitany dia misy fiantraikany mivantana amin'ny hafainganam-pandehan'ny microcontroller sy ny fahaizana microx.

Ny iray kosa ny unit control (cu).Ny CU dia mitarika ny filaharan'ny fandidiana.Mamolavola torolàlana sy mandrindra hetsika eo anelanelan'ny singa ao amin'ny CPU, toy ny Alu sy ny fitadidiana.

Ny CPU dia miasa amin'ny alàlan'ny "tsingerin'ny milina", izay ahitana ny torolàlana mitsofoka, manamboatra azy ireo, manatanteraka baiko ary fitantanana ny fidirana sy ny fiparitahana.Ity tsingerin-taona ity dia fototry ny fandidiana tsara CPU, miantoka ny fanodinana ara-potoana sy marina.

Sary 4: RAM

Fampiasana ondrilahy ao Microcontrollers

Ao amin'ny microcontrollers, RAM (fitadidiana fidirana an-tsokosoko) dia ilaina ho an'ny fitahirizana data vonjimaika, mamela ny famakiana haingana sy hanoratana ny fandidiana ny asa ho an'ny fampisehoana rafitra mavitrika.Ity fidirana an-tsaina haingana ity dia ahafahan'ny microcontroller hiatrehana ny asa marobe miaraka, izay mavitrika amin'ny fanodinana tena misy amin'ny rafitra voaroy.

Tsy toy ny fitahirizana miadana sy maharitra toy ny fahatsiarovana tselatra, ny RAM dia malefaka ary mitazona data ihany raha toa ka miasa ny fitaovana.Izany dia mahatonga ny ondrilahy mety amin'ny asa fanodinana mavitrika fa tsy fitahirizana maharitra.Amin'ny alàlan'ny fampiasana Ram ho an'ny fitaterana angon-drakitra eo no ho eo, ny microcontroller dia afaka miasa tsara ary mamaly haingana ny fangatahana isan-karazany.

Sary 5: Fahatsiarovana Flash

Ny anjara asan'ny fahatsiarovana tselatra ao amin'ny endrika microcontroller

Ny fitadidiana tselatra dia mahery vaika amin'ny microcontrollers ho an'ny fitehirizana ny kaody fandaharana ary mila data maharitra.Tsy toy ny RAM VOLATILA, ny fahatsiarovana tselatra dia mitazona vaovao na dia rehefa mihena ny fitaovana.Ity fitadidiana tsy misafosiana ity dia naporina ho sakana na sehatra, izay nosoratana sy voafafa toy ny unit.Na dia mahomby amin'ny fitantanana ny angon-drakitra be dia be aza io rafitra io, dia mitaky fanoratana ny sakana manontolo na dia ny fanovana data kely aza.Ity famafana sy famerenam-bidy miverimberina ity dia mety hiteraka ny sela fitadidiana rehefa mandeha ny fotoana.

Sary 6: EEPROM

Fahatakarana ny teknolojia EEPRom amin'ny microcontrollers

EEPROM (Ny fitadidiana elektrika vita amin'ny herinaratra dia tsy fahatsiarovana afa-tsy ny microcontrollers izay ahafahan'ny data tokony hosoratana amin'ny ambaratonga byte.Tsy toy ny fitadidiana tselatra, izay mitaky fanoratana ny sakana manontolo, ny Eeprom dia afaka manavao ny baomba tsirairay.Io dia mampihena ny fitafiana ao amin'ny fitadidiana ary manitatra ny fiainany.

Ny fahaizan'i Eeprom dia manamboatra fanovana ny angon-drakitra mialoha dia tsara ho an'ny fampiharana izay mila fanavaozana matetika.Na dia lafo be kokoa noho ny fitadidiana tselatra aza izany, ny fahafaha-mandanjalanja ary ny faharetany dia manamarina ny vidiny amin'ny fampiasana maro.Na ny EEPROM sy ny tselatra dia mitazona data amin'ny alàlan'ny tsingerin'ny herinaratra, miantoka ny fitahirizana data azo itokisana.

Fifandraisana amin'ny bus serial: mampifandray microcontrollers

Ny interface ao amin'ny seran-tsambo ao Microcontrollers dia kivy amin'ny fifindran'ny angon-drakitra mampiasa ny protocols seranan-tsarimihetsika toy ny SPIIty interface ity dia mandefa data kely iray isaky ny mandeha, izay mahomby ary mampihena ny isan'ny pins ilaina amin'ny microcontroller.Ny pins kely kokoa dia midika hoe sarany ambany sy dian-tongotra ara-batana kely kokoa noho ny faribolana mitambatra.Ity fahaiza-manao ity dia takiana mba ahafahana mifampiresaka eo amin'ny singa samihafa amin'ny birao vita pirinty (PCB).Mampifandray ny fifandraisany amin'ny fampifangaroana izy, ka mahatonga ny famolavolana rafitra elektronika sy mahomby kokoa.

Sary 7: i / o seranan-tsambo

I / o seranan-tsambo sy ny andraikiny amin'ny asa microcontroller

Ny seranan-tsambo / output (i / o) dia mavitrika amin'ny fampifandraisana microcontrollers amin'ny tontolo ivelany.Ireo seranan-tsambo ireo dia mahazo mari-pahaizana avy amin'ny sensor toy ny mari-pana na ny hetsi-panafody sy ny fitaovana mifehy ny fitaovana toa ny LED na Motors.Ity interface mivantana ity dia ahafahan'ny microcontrollers hanao hetsika amin'ny angon-drakitra tena izy, manao hetsika tsara miorina amin'ny toe-javatra misy ankehitriny.Ity fahaiza-manao ity dia mandeha ho an'ny rafitra automatique, mamela azy ireo hamaly ny fanovàna sy ny fanatanterahana asa mifototra amin'ny fidirana sensor manokana.Amin'ny alàlan'ny fitarihany ny baiko nomerika miaraka amin'ny hetsika ara-batana, microcontrollers dia manantitrantitra ny fanatanterahana ny fizotran'ny automated, miantoka ny valiny mahomby sy marina amin'ny fanovana ny tontolo iainana.

Sary 8: Fitaovana voafehin'ny microcontrollers

Ahoana ny fomba fitaovan'ny microcontrollers fitaovana maoderina?

Ny microcontrollers dia ny singa mifehy ny teknolojia maoderina maro, avy amin'ny gadget ao an-trano tsotra amin'ny rafitra indostria indostrialy.Ny asany voalohany dia ny famakiana ny angon-drakitra sensor, ny fizotrany ary ny fanaraha-maso ny valin'ny fitaovana amin'ny fotoana tena izy, ka mahatonga azy ireo hahasoa amin'ny sehatra isan-karazany.

Fitaovana computing: Amin'ny fitaovana computing, microcontrollers dia microcontrollers fiasa lehibe toy ny fitantanana ny herinaratra, fifehezana peripheral, ary famindrana angon-drakitra.Izy ireo dia miantoka ny fandidiana fitaovana malama amin'ny fanamorana ny serasera eo amin'ny singa, izay mampitombo ny fampisehoana rafitra sy fahatokisana rafitra sy fahatokisana.

Rafitra fifandraisan-davitra: Ny rafitra fifandraisan-davitra dia miankina amin'ny microcontrollers ho an'ny asa toy ny fanodinana famantarana, ny tamba-jotra tambajotra, ary mifamadika.Izy ireo dia mitantana ny algorithm complex mba hanomezana tsara ny bandwidth ary mitazona ny kalitaon'ny serasera, mitendry anjara mavitrika amin'ny fampitana angon-drakitra mahomby sy haingana.

Fitaovana an-trano: Microcontrollers Automate Daily Gazety isan'andro ao amin'ny Fitaovana an-trano.Amin'ny fitaovana toy ny microwaves, milina fanasana, ary rafitra an-trano smart, dia mamela ny toe-java-misy programa, hanatsara ny fahombiazan'ny angovo ary hanolotra fifandraisana amam-peo.Ity automatique ity dia mampisondrotra ny fampiasa amin'ny fampitaovana fitaovana ary mandray anjara amin'ny tahiry angovo sy ny fahazoana mpampiasa.

Masinina indostrialy: Amin'ny toe-javatra indostrialy, tsipika famokarana microcontrollers, mifehy ny fitaovam-piadiana robotic, ary ny tarehimarika rafitra rafitra.Manome fifehezana tsara ny milina izy ireo, miantoka ny fahitsiana sy ny tsy fitovian-kevitra amin'ny famokarana.Izany dia mitarika amin'ny famokarana tsara sy ny fiarovana ary ny fahombiazan'ny vidiny amin'ny tontolo famokarana.

Fototry ny programa microcontroller

Ny microcontrollers fandaharana dia mety ho tsotra na sarotra, arakaraka ny lampihazo.Ny fitaovana toy ny Arduino dia manolotra tontolo iainana fampandrosoana ny mpampiasa (IDES) izay manitsy ny fanodinana sy ny fanelanelanana.Izany dia mahatonga azy ireo ho azo idirana amin'ireo vao manomboka sy ireo mpamorona za-draharaha.

Ny loharanon-karena an-tserasera sy ny fanohanana fiaraha-monina mavitrika dia manatsara ny traikefa fandaharana.Ireo loharanom-pitaovana ireo dia manampy ireo mpitaona handresy ireo fanamby ary hanatsara ny fahaizany.Ny fisian'ny fitaovana mora sy ny vondrom-piarahamonina mora ampiasaina sy ny vondrom-piarahamonina manohana dia nanitatra ny fampiasana microcontrollers, izay mamela ny fampidirana azy ireo amin'ny vahaolana ara-teknolojia isan-karazany sy ny fanavaozana ny fanavaozana manerana ny saha isan-karazany.

Karazana microcontrollers samihafa

Ny microcontrollers dia ilaina amin'ny rafitra napetraka, ary natao hanatratrarana ny filàna sy ny fahasarotany manokana manerana ny fampiharana isan-karazany.Izy ireo dia tsy mitovy amin'ny maritrano, fitadidiana ary fahaiza-manao ary mamela azy ireo manokana manokana amin'ny asa manokana.

Architecture Memory

Sary 9: Mikaroka microcontrollers ivelany

Ireo microcontrollers ireo dia mampiasa sôkôlà ivelany ho an'ny fametrahana ny tahiry sy ny programa momba ny fandaharana, mety amin'ny fampiharana mitaky fahatsiarovana lehibe.Na dia manolotra habe fahatsiarovana mora be aza izy ireo, ny fidirana fahatsiarovana ivelany dia afaka miadana ny fampisehoana.

Sary 10: System-on-Chip (SoC) microcontrollers

Ireo dia mampifangaro ilay mpanamboatra, fahatsiarovana ary perifher poster amin'ny sombin-tsofina tokana.Ny Socs dia mampihena ny habe sy ny fanjifana herinaratra ary hampitombo ny fahatokisana, ny fanaovana azy ireo ho mahazatra amin'ny fitaovana finday, ny elektronika sy ny elektronika.

Ny haben'ny processe

Sary 11: 8-bit Microcontrollers

Ireo dia mifanaraka amin'ny fampiharana tsotra sy ambany, matetika hita ao amin'ny elektronika elektronika sy rafitra fanaraha-maso fototra.Fantatra amin'ny fahatsorany sy ny fanjifana herinaratra ambany izy ireo.

Sary 12: 16-bit Microcontrollers

Manolotra fifandanjana eo amin'ny vidiny, ny fanjifana herinaratra ary ny fampisehoana, ireo dia matetika ampiasaina amin'ny rindranasa automatique, rafitra miampita eo an-kolaka ary vokatra mpanjifa be pitsiny kokoa.

Sary 13: 32-bit microcontrollers

Ireo dia manao asa an-tsehatra avo sy fanodinana angon-drakitra be dia be, mahatonga azy ireo ho be dia be amin'ny fampiharana Multimedia, rafitra fanaraha-maso ny fiara, ary ny asa fanodinana data.

Fanamby amin'ny fampiharana microcontroller

Miatrika fanamby maromaro misy fiantraikany amin'ny asany sy ny fahatokisany ny microcontrollers.Ho an'ny asa izay mitaky fampifangaroana (toy ny protocols serasera na ny fanodinana tena misy) dia ny fahamarinan'ny fotoana dia ny antony tokony horaisina, toy ny protocols serasera na fanodinana fifandraisana na fanodinana fifandraisana.Ny fitoniana herinaratra dia fototry ny fisorohana ny rafi-pitondrana na ny kolikoly, raha ilaina ny fitantanana hafanana mahomby mba hialana amin'ny korontana na tsy fahombiazana, indrindra amin'ny elektronika be dia be.

Ny fitsabahana elektromagnetika (EMI) dia mety hanelingelina ny fiasa microcontroller, mitaky ny fiparitahana sy ny famolavolana fizarazarana.Ao amin'ny lafiny rindrambaiko, ny hadisoana momba ny fandaharana, ny marefo fiarovana ary ny olana mifanaraka amin'ny hardware dia ireo risika lehibe.Ireo olana ireo dia afaka mampandefitra ny fampiasa sy ny fiarovana, indrindra amin'ny sehatra matotra toy ny fiara sy ny fahasalamana.

Famaranana

Ny microcontrollers dia mitsangana eo amin'ny lalambe amin'ny fanavaozana sy fampiharana azo ampiharina, ny fandrosoan'ny fiara manerana ny sela misy ny sela, anisan'izany ny fifandraisan-davitra, ny trano fandraisam-bahiny, ary ny milina indostrialy.Raha jerena amin'ity lahatsoratra ity, ny fahaizan'ny famolavolana MCU - avy amin'ny rafitry ny CPU CPU amin'ny karazana fahatsiarovana toa an'i Ram, EEPROM, ary ny fitadidiana tselatra dia ahafahana manatanteraka ny fomba mahomby sy azo itokisana.Ny fampifanarahana amin'ny microcontrollers dia asehon'ny karazany maro isan-karazany, mifanaraka amin'ny filàna fampiharana manokana, fandanjalanjana ny vidiny, ny fampisehoana ary ny fanjifana herinaratra.Na izany aza, ny fampidirana an'i Mcus amin'ny rafitra matotra dia mampiditra fanamby toy ny fotoana maharitra, ny fitoniana herinaratra, ary ny fitsabahana elektronika, izay ilaina ny famolavolana tobust sy ny paikady fanalefahana.Rehefa mandroso ny teknolojia, ny andraikitry ny microcontrollers dia tsy azo lavina ary mamolavola fanavaozana ny fanavaozana rehefa mipoaka ny fahasarotan'ny famolavolana sy ny fiasa elektronika maoderina.Ity famelan-kanina mavitrika eo amin'ny fandrosoana sy ny fanamby ity dia manasongadina ny toetoetran'ny McUus amin'ny famolavolana ny ho avin'ny teknolojia.

Fanontaniana matetika matetika [FAQ]

1. Iza amin'ireo microcontroller no ampiasaina amin'ny ankamaroany?

Ny andiany Arduino, indrindra fa ny Arduino Uno, dia iray amin'ireo microcontrollers malaza indrindra ampiasaina ankehitriny.Mankasitraka ny fahafaha-mampiasa ny fampiasana, ny fokonolona ary ny vondrom-piarahamonina midadasika izay manome fanampiana sy loharano be dia be.

2. Rahoviana ianao no tokony hampiasa microcontroller?

Ny microcontrollers dia ampiasaina tsara indrindra amin'ny asa izay mitaky asa tena izy, fifehezana automatique ary fifaneraserana amin'ny singa elektronika hafa amin'ny fitaovana.Ny ohatra dia ahitana ireo mpamadika sensor, fitantanana elektronika automotion, na fitantanana ireo fampidirana mpampiasa amin'ny kojakoja.Mety tsara izy ireo rehefa mila vahaolana tsy misy vidiny, vahaolana ambany amin'ny fanaraha-maso sy ny fanodinana data.

3. Iza ilay microcontroller no ampiasaina amin'izao fotoana izao?

Amin'izao fotoana izao, ny microcontroller an'ny sandry ara-tsoavaly, toy ireo avy amin'ny andiany STM32, dia ampiasaina betsaka noho ny fahombiazan'ny herin'izy ireo, ny fahaiza-manao ary ny fahamendrehana.Ireo mikraoba microcontrollers ireo dia micro amin'ny fampiharana isan-karazany avy amin'ny tetikasa DIY tsotra amin'ny rafitra indostrialy.

4. Inona no ohatry ny microcontroller amin'ny solosaina?

Tao anatin'ny solosaina nentim-paharazana, ohatra tsara amin'ny fampiasana microcontroller dia ao amin'ny Controlurs Keyboard.Ity microcontroller ity dia manao fanontana fanalahidy ary mandefa ireo marika mifanandrify amin'ny mpiasan'ny tena lehibe.

5. Moa ve ny microcontroller ho solosaina ankapobeny?

Tsia, ny microcontroller dia tsy raisina ho solosaina ankapobeny.Natao ho an'ny asa fifehezana manokana ary miasa miaraka amin'ny loharano voafetra toy ny fitadidiana sy ny fanodinana.Tsy toy ny solosaina misy tanjona ankapobeny, mazàna dia manatanteraka programa iray nosoratana manokana ho an'ny hardware.