Pristatome mažą, bet patikimą mikrovaldiklio plokštę

Įvadas

Mikrovaldiklio plokštė yra būtent tai, programuojamas įrenginys, naudojamas kaip didesnės sistemos valdymo blokas. Jis sąveikauja su kitais įrenginiais ir gali valdyti vieną ar daugiau nei vieną komponentas su sąlyga, kad jis turi reikiamą galią.

Mikrovaldiklių plokščių įvadas

Mikrovaldiklio plokštės įvadas

Mikrovaldiklių plokštės taip pat vadinamos „smegenimis“ ir veikia kaip centrinis procesorius (CPU), atliekantis duomenų įvesties ir išvesties operacijas sistemoje.

Jei esate pradedantysis, mikrovaldiklio plokštė yra vienas iš pagrindinių dalykų, kuriuos reikia suprasti. Perskaitę šį straipsnį susipažinsite su įvairiais mikrovaldiklio plokštės tipais, programomis ir naudojimo būdais.

Kas yra mikrovaldiklis?

Mikrovaldiklis yra kompiuteris, esantis vienoje integrinėje grandinėje. Paprastai jis naudojamas sistemai arba įrenginiui valdyti, jame yra procesorius, atmintis ir programuojami įvesties / išvesties periferiniai įrenginiai.

Žodis „mikrovaldiklis“ reiškia mažą, todėl terminas „mikrovaldiklis“ gali būti klaidinantis, nes reiškia kažką, kas yra daug mažesnė nei kiti. kompiuteriai. Tiesą sakant, mikrovaldikliai yra tokie maži, kad dažnai vadinami „lustais“.

Mikrovaldikliai naudojami beveik visuose šiandien naudojamuose elektroniniuose įrenginiuose – nuo ​​išmaniųjų telefonų iki žaidimų konsolių ir automobilių. Jie taip pat naudojami robotuose, dronuose ir išmaniuosiuose namų įrenginiuose (pvz., tuos, kuriuos aptarsime šioje klasėje).

 

Kaip veikia mikrovaldiklio plokštė?

Mikrovaldiklio plokštė yra plokštė, kurioje yra vienas ar daugiau mikrovaldiklių. Mikrovaldiklis yra nedidelė kompiuterinė sistema, kurią galima naudoti įrenginiams ir mašinoms valdyti.

Mikrovaldikliai dažnai naudojami integruotas sistemų ir elektronikos projektų, tokių kaip robotai ar kompiuterizuoti fotoaparatai. Jie taip pat gali būti naudojami buitiniams prietaisams, tokiems kaip oro kondicionieriai ir skalbimo mašinos, valdyti.

Mikrovaldikliai dažniausiai programuojami naudojant specialią programinę įrangą, vadinamą integruota kūrimo aplinka (IDE). IDE leidžia rašyti kodą programavimo kalba, pvz., C++ arba Python, kuris vėliau bus sukompiliuotas į kompiuterio kalbą, kurią supranta jūsų mikrovaldiklis.

Mikrovaldiklių plokščių programos

Mikrovaldiklių plokščių programos

Kas yra mikrovaldiklių plokščių programos?

Mikrovaldiklių plokštės naudojamos įvairiose srityse, įskaitant robotiką ir automatiką. Dažniausiai šios plokštės naudojamos sukurti grandinę, galinčią valdyti fizinius objektus ar sistemas.

Pavyzdžiui, mikrovaldiklio plokštė gali būti naudojama valdyti roboto ranką arba automatizuotą gamyklos liniją. Tai leidžia vartotojui programuoti tam tikrus veiksmus įrenginyje, pavyzdžiui, perkelti objektą iš vienos vietos į kitą arba įjungti mašiną.

Mikrovaldiklių plokštės taip pat naudojamos namų automatizavimo sistemose, kurios leidžia vartotojams automatizuoti savo namus naudojant programėlę telefone. Šios sistemos naudoja jutikliai įrengti visame name, aptinkantys, kai kas nors įeina pro duris arba įeina į kambarį, kad galėtų automatiškai atidaryti arba uždaryti langus arba išjungti arba įjungti šviesą.

Mikrovaldiklio plokštės viduje

Mikrovaldiklio plokštės viduje

Kas yra mikrovaldiklio plokštės viduje?

Mikrovaldiklių plokštės yra nedideli kompiuteriai, turintys savo maitinimo šaltinį ir atmintį. Paprastai jie naudojami elektronikai valdyti, tačiau jais galima daryti beveik viską, ko norite.

Pagrindiniai mikrovaldiklio plokštės komponentai yra šie:

CPU

CPU

CPU

Tai mikrovaldiklis yra centrinis procesorius. Tai yra plokštės dalis, kuri apdoroja ir vykdo instrukcijas ir atlieka šią užduotį naudodama registrus ir atmintį.

CPU turi komandų registrą, kuriame saugoma vykdytina komanda. Taip pat turi vieną ar kelis duomenų registrus, kuriuose galima įkelti arba saugoti duomenis programos vykdymo metu. CPU turi kamino rodyklės registrą, kuris nurodo paskutinį elementą, įdėtą į krūvą jūsų programos paprogramių iškvietimų, kad galėtų grįžti prie tų elementų įvykdęs kitas instrukcijas.

atmintis

Atmintis mikrovaldikliuose

atmintis

Mikrovaldikliai naudoja atmintį instrukcijoms ir duomenims saugoti. Mikrovaldiklio atminties kiekis nustato, kiek informacijos vienu metu gali talpinti. Mikrovaldiklio plokštės atmintyje saugoma programa ir kiti duomenys. Jis suskirstytas į keletą skyrių:

Programos atmintis

Kur saugoma programa. Ši atminties dalis skirta kodui ir duomenims, kuriuos galima pasiekti iš programos.

Duomenų atmintis

Naudojamas duomenims, kuriuos turi pasiekti programa, saugoti. Programa gali skaityti duomenis iš, įrašyti į juos ir įvairiais būdais manipuliuoti. Duomenų atmintyje taip pat gali būti kintamųjų, kuriuos naudoja įvairios programos funkcijos.

I/O periferiniai įrenginiai

I/O periferiniai įrenginiai

I/O periferiniai įrenginiai

Prietaisai, kurie jungiasi prie kompiuterio ir leidžia su jais bendrauti. Pavyzdžiui, jei naudojate pelę ar klaviatūrą, jos prijungiamos per I/O periferinius įrenginius.

Analoginis į skaitmeninį keitiklį

Analoginis į skaitmeninį

Analoginis į skaitmeninį keitiklį

Analoginis skaitmeninis keitiklis (ADC) yra pagrindinis mikrovaldiklio plokštės komponentas. Jis paima analoginius signalus iš jutiklių, pvz., temperatūros ar slėgio, ir konvertuoja juos į skaitmeninis numeriai.

ADC taip pat priima skaitmeninius įvestis, pvz., vartotojo įvestį arba jutiklio skaitymą, ir konvertuoja juos į analoginius signalus. Pavyzdžiui, jei paspausite mygtuką ant savo mikrovaldiklio plokštės, ADC konvertuos tą skaitmeninį signalą į analoginį įtampa tai parodys jūsų valdybai, ką daryti toliau.

Skaitmeninis į analoginį keitiklį

Skaitmeninis - analoginis

Skaitmeninis į analoginį keitiklį

Skaitmeninis-analoginis keitiklis (DAC) yra įrenginys, konvertuojantis skaitmeninius bitus į analoginius įtampos lygius. DAC naudojami mikrovaldikliuose, norint konvertuoti sveikųjų skaičių reikšmes iš įvesties registro (pvz., vartotojo klaviatūros) į realias nuolatines įtampas, kurios gali būti naudojamos kitoms grandinėms valdyti.

Sisteminė magistralė

Sisteminė magistralė

Sisteminė magistralė

Mikrovaldiklio sistemos magistralė yra pagrindinis greitkelis, einantis per visą mikrovaldiklio plokštę. Tai leidžia signalams judėti tarp visų skirtingų mikrovaldiklio funkcijų, tokių kaip atmintis ir įvesties / išvesties kaiščiai.

Duomenų magistralė

Duomenų magistralė yra pagrindinis duomenų kelias jūsų mikrovaldiklyje. Tai laidų rinkinys, jungiantis kiekvieną registrą ir atminties vietą su ALU, kur jis gali būti naudojamas skaičiavimams.

Adresas Autobusas

Adresų magistralė yra mikrovaldiklio dalis, leidžianti palaikyti ryšį su kitais komponentais. Šie ryšiai leidžia mikrovaldikliui nurodyti kitoms aparatūros dalims, ką daryti, taip pat suteikia sąsają, kurią galite programuoti.

Valdymo magistralė

Valdymo magistralė yra mechanizmas, leidžiantis mikrovaldikliui susisiekti su kitais komponentais. Tai laidų rinkinys, jungiantis centrinį procesorių ir išorinius įrenginius, tokius kaip atmintis ir įvesties / išvesties įrenginiai.

Valdymo magistralė veikia daug didesnis dažnis nei duomenų magistralės, o tai reiškia, kad ji gali perduoti daugiau duomenų per sekundę. Jis taip pat yra lėtesnis nei adresų magistralė ir naudoja skirtingus laidų įtampos lygius.

Nuoseklusis prievadas

Nuoseklusis prievadas yra paprastas ir patikimas būdas prijungti kompiuterį ir mikrovaldiklio plokštę. Tai yra specialus ryšio kanalas, leidžiantis dviem įrenginiams perduoti duomenis pirmyn ir atgal.

Įvairių tipų mikrovaldikliai

Yra daug skirtingų mikrovaldiklių tipų, tačiau jie visi turi vieną bendrą bruožą: juos galima užprogramuoti daryti tai, ko norite.

Mikrovaldikliai yra nedideli, programuojami kompiuteriai, naudojami įvairiose srityse. Yra daug skirtingų tipų mikrovaldiklių, kurių kiekvienas turi skirtingas savybes ir funkcijas.

 

PIC mikrovaldiklis

PIC mikrovaldiklis

PIC mikrovaldiklis

Programuojamas įrenginys, naudojamas valdyti daugybę skirtingų tipų mašinų. Jis dažnai naudojamas pramoninis nustatymai, pvz., gamyba, robotika ir automatizavimas. PIC mikrovaldiklis turi daugybę funkcijų, kurios yra naudingos šioms programoms, įskaitant galimybę pajusti judesį ir naudoti jį įvykiams suaktyvinti.

Savo funkcijoms programuoti naudoja paprastą programavimo kalbą, vadinamą C. C kalbą lengva išmokti ir naudoti, palyginti su kitomis programavimo kalbomis, tokiomis kaip Python ar Java, kurioms reikalingos sudėtingesnės sintaksės taisyklės, kurių reikia tiksliai laikytis, kad jomis parašytos programos tinkamai veiktų kompiuteriuose.

 

ARM mikrovaldiklis

ARM mikrovaldiklis

ARM mikrovaldiklis

Procesoriaus tipas, naudojamas įterptosiose sistemose. Jis dažniausiai naudojamas plataus vartojimo produktuose, pvz., skaitmeniniuose fotoaparatuose ir mobiliuosiuose telefonuose, tačiau jis taip pat randamas pramoninėse mašinose, tokiose kaip automobiliai ir lėktuvai.

ARM procesorius yra žinomas dėl savo mažo energijos suvartojimo ir didelio našumo galimybių. Dėl šių savybių jis populiarus buitinėje elektronikoje ir kitose aplinkose, kur energijos taupymas yra labai svarbus.

 

 

8051 mikrovaldiklis

8051 mikrovaldiklis

8051 mikrovaldiklis

Tai vienas populiariausių mikrovaldiklių pasaulyje. Juo galima valdyti beveik viską – nuo ​​paprastų prietaisų, pavyzdžiui, žaislų, iki sudėtingų mašinų, tokių kaip automobiliai. Jis taip pat naudojamas jūsų kompiuteryje, todėl galima sakyti, kad bent kartą gyvenime bendravote su 8051 mikrovaldikliu!

8051 tinka naudoti medicinos implantai, tokie kaip širdies stimuliatoriai arba insulino pompos; karinis įranga, pvz., raketos; plataus vartojimo elektronika, pavyzdžiui, MP3 grotuvai; automobilių sistemos, tokios kaip oro pagalvės; buitinė technika, pavyzdžiui, skalbimo mašinos; pramoninės mašinos, tokios kaip konvejerio juostos; ir daugelis kitų tipų įrangos, kuriai reikalingi įterptieji skaičiavimo sprendimai.

 

AVR mikrovaldiklis

AVR mikrovaldiklis

AVR mikrovaldiklis

„Atmel“ sukurta mikrovaldiklių serija. AVR mikrovaldiklis naudojamas įterptosiose sistemose ir mažuose įrenginiuose, pavyzdžiui, laikrodžiuose. Tai labai populiarus mėgėjų pasirinkimas, jį galima programuoti įvairiomis kalbomis.

AVR taip pat turi 1 KB ROM, kuriame yra instrukcijos, kurios yra pataisytos ir kurių negali pakeisti vartotojai ar išorinės programos. Tai naudinga norint saugoti duomenis, kurie niekada nepasikeis, pvz., matematinės konstantos, pvz., Pi arba šviesos greitis vakuume.

MSP mikrovaldiklis

MSP mikrovaldiklis

MSP mikrovaldiklis

Vienas iš labiausiai paplitusių mikrovaldiklių tipų. Paprastai jie naudojami mažesniuose įrenginiuose, tokiuose kaip buitinė technika ir nuotolinis valdikliai, bet juos galima rasti ir didesniuose produktuose, pvz mikrobangų krosnelė orkaitės.

MSP mikrovaldiklius gamina daugybė gamintojų ir jie turi skirtingas galimybes, priklausomai nuo pasirinkto modelio. Pavyzdžiui, kai kurie turi vidinę atmintį, o kiti neturi; kai kurie gali susisiekti su kitais įrenginiais per "Bluetooth" arba Wi-Fi, o kiti negali; kai kurie turi daugiau įvesties / išvesties kaiščių nei kiti.

Mikrovaldiklis ir mikroprocesorius

Mikrovaldiklis prieš mikroprocesorių

Kuo skiriasi mikrovaldiklis ir mikroprocesorius?

Mikrovaldiklis yra kompiuteris, galintis atlikti daugelį tų pačių užduočių kaip ir mikroprocesorius, tačiau jame nėra tiek atminties ar apdorojimo galios. Kita vertus, mikroprocesorius turi daugiau atminties ir apdorojimo galia nei mikrovaldiklis.

Skirtumas tarp šių dviejų įrenginių priklauso nuo jų dydžio ir naudojimo. Mikroprocesorius yra daug didesnis nei mikrovaldiklis – jis yra maždaug keturis kartus didesnis pagal dydį. Kalbant apie paskirtį, abu įrenginiai naudojami skaičiuojant ir valdyti elektroninius prietaisus, tokius kaip laikrodžiai, skaičiuoklės ir automobiliai.

Bet jei jums reikia valdyti ką nors, kas turi būti maža arba maitinama baterijomis (pvz., žadintuvą), tikriausiai norėsite naudoti mikrovaldiklį, o ne mikroprocesorių, nes jis reikalauja mažiau energijos ir vietos nei jo analogas; Dėl to jis idealiai tinka mažai elektronikai, pavyzdžiui, laikrodžiuose, nuotolinio valdymo pultuose ar žaisluose.

Mikrovaldiklio plokštės privalumai

Mikrovaldiklio plokštė yra labai galingas ir universalus įrenginys. Jis gali būti naudojamas daugelyje skirtingų programų ir yra daugelio mašinų ir įrenginių širdis. Mikrovaldiklio plokštė turi daug pranašumų, palyginti su kitų tipų kompiuteriais, tokiais kaip kompiuteriai, nešiojamieji kompiuteriai ar planšetiniai kompiuteriai.

Pirmasis mikrovaldiklio plokštės privalumas yra tai, kad ji yra maža ir kompaktiška. Tai reiškia, kad jį galima montuoti mažose erdvėse arba prireikus pritaikyti mažoje erdvėje. Dėl to jis idealiai tinka naudoti automobiliuose ar kitose transporto priemonėse, kuriose erdvė yra ribota.

Kitas šių įrenginių privalumas yra tai, kad jie yra labai nebrangūs, palyginti su kitų tipų kompiuteriais, tokiais kaip kompiuteriai ar nešiojamieji kompiuteriai. Jie kainuoja pigiau, todėl nereikės nerimauti, kad išleisite per daug pinigų, jei su dabartiniu modeliu kažkas negerai!

Išvada

Šiame straipsnyje apžvelgėme keletą pagrindinių funkcijų, kurios turėtų būti kiekvienoje mikrovaldiklio plokštėje. Mikrovaldiklis gali būti naudojamas daugeliui bendrosios paskirties programų, o naudodami tinkamus programinės įrangos įrankius galite sukurti beveik bet kokį projektą, kurį galite įsivaizduoti.

Atnaujinkite slapukų nuostatas
Pereikite į viršų