NUC975DK61Y - Sirkuit Terpadu, Dipasang, Mikrokontroler - NUVOTON Technology Corporation

1 Definisi mikrokontroler

Kusabab mikrokontroler mangrupikeun unit logika aritmetika, mémori, timer/kalkulator, sareng rupa-rupa sirkuit / O, jsb. terpadu kana chip, ngabentuk sistem komputasi lengkep dasar, éta ogé katelah mikrokomputer chip tunggal.

Program dina mémori mikrokontroler dipaké raket jeung hardware mikrokontroler jeung sirkuit hardware periferal, dibédakeun tina software PC, sarta disebut program mikrokontroler sakumaha firmware.Sacara umum, microprocessor nyaéta CPU dina sirkuit terpadu tunggal, sedengkeun mikrokontroler nyaéta CPU, ROM, RAM, VO, timer, jsb sadayana dina sirkuit terpadu tunggal.Dibandingkeun jeung CPU, mikrokontroler teu boga daya komputasi jadi kuat, atawa teu boga Unit MemoryManaaement, nu ngajadikeun mikrokontroler ngan bisa handles sababaraha kontrol rélatif tunggal jeung basajan, logika, jeung pancén séjén, sarta loba dipaké dina kontrol alat, ngolah sinyal sensor. jeung widang lianna, kayaning sababaraha parabot imah, parabot industri, parabot kakuatan, jsb.

2 Komposisi mikrokontroler

Mikrokontroler diwangun ku sababaraha bagian: prosésor sentral, mémori, sareng input/output:

- Prosesor sentral:

Prosesor sentral mangrupikeun komponén inti MCU, kalebet dua bagian utama operator sareng controller.

-Operator

Operator diwangun ku arithmetic & logical unit (ALU), accumulator and registers, jsb. Peran ALU nyaéta pikeun ngalakukeun operasi arithmetic atawa logis dina data nu datang.The ALU sanggup nambahkeun, subtracting, cocog, atawa ngabandingkeun ukuran dua data ieu, sarta tungtungna nyimpen hasilna dina accumulator nu.

Operator boga dua fungsi:

(1) Pikeun ngalakukeun rupa-rupa operasi aritmatika.

(2) Pikeun ngalakukeun rupa-rupa operasi logis sareng ngalaksanakeun tés logis, sapertos uji nilai nol atanapi ngabandingkeun dua nilai.

Sadaya operasi anu dilakukeun ku operator diarahkeun ku sinyal kontrol ti controller, sareng, nalika operasi aritmetika ngahasilkeun hasil aritmetika, operasi logis ngahasilkeun putusan.

- Pangendali

Controller diwangun ku program counter, instruksi register, instruksi decoder, timing generator jeung operasi controller, jsb Ieu teh "awak-nyieun kaputusan" nu ngaluarkeun paréntah, nyaéta koordinat jeung ngarahkeun operasi sakabéh sistem microcomputer.Fungsi utama na nyaéta:

(1) Pikeun meunangkeun hiji instruksi tina mémori jeung nunjukkeun lokasi instruksi salajengna dina mémori.

(2) Pikeun decode sareng nguji instruksi sareng ngahasilkeun sinyal kontrol operasi anu saluyu pikeun ngagampangkeun palaksanaan tindakan anu ditangtukeun.

(3) Ngarahkeun sareng ngatur arah aliran data antara CPU, mémori, sareng alat input sareng kaluaran.

microprocessor interconnects ALU, counters, registers sarta bagian kontrol ngaliwatan beus internal, tur nyambung ka memori éksternal sarta input / output sirkuit panganteur ngaliwatan beus éksternal.Beus éksternal, disebut oge beus sistem, dibagi kana DB beus data, beus alamat AB jeung beus kontrol CB, sarta disambungkeun ka sagala rupa alat periferal ngaliwatan input / output circuit panganteur.

- Mémori

Mémori bisa dibagi jadi dua kategori: memori data jeung memori program.

Mémori data dipaké pikeun nyimpen data jeung neundeun program dipaké pikeun nyimpen program jeung parameter.

-Input / Output -Linking atanapi nyetir alat anu béda

Port komunikasi serial-tukeur data antara MCU jeung périferal béda, kayaning UART, SPI, 12C, jsb.

3 Klasifikasi mikrokontroler

Dina hal jumlah bit, mikrokontroler bisa digolongkeun kana: 4-bit, 8-bit, 16-bit, jeung 32-bit.Dina aplikasi praktis, 32-bit akun pikeun 55%, 8-bit akun pikeun 43%, 4-bit akun pikeun 2%, sarta 16-bit akun pikeun 1%

Ieu tiasa katingali yén mikrokontroler 32-bit sareng 8-bit mangrupikeun mikrokontroler anu paling seueur dianggo ayeuna.
Bédana dina jumlah bit henteu ngagambarkeun mikroprosesor anu saé atanapi anu goréng, henteu langkung luhur jumlah bit langkung saé mikroprosesor, sareng henteu langkung handap jumlah bit anu goréng mikroprosesor.

8-bit MCUs anu serbaguna;aranjeunna nawiskeun programming basajan, efisiensi énergi jeung ukuran pakét leutik (sababaraha boga ukur genep pin).Tapi mikrokontroler ieu biasana henteu dianggo pikeun fungsi jaringan sareng komunikasi.

Protokol jaringan sareng tumpukan parangkat lunak komunikasi anu paling umum nyaéta 16- atanapi 32-bit.Periferal komunikasi sayogi pikeun sababaraha alat 8-bit, tapi MCU 16- sareng 32-bit sering janten pilihan anu langkung éfisién.Sanajan kitu, 8-bit MCUs ilaharna dipaké pikeun rupa-rupa kontrol, sensing, sarta aplikasi panganteur.

Sacara arsitektur, mikrokontroler bisa dibagi jadi dua kategori: RISC (Reduced Instruction Set Computers) jeung CISC (Complex Instruction Set Computers).

RISC mangrupakeun microprocessor nu executes tipe pangsaeutikna instruksi komputer tur asalna di 1980s kalawan MIPS mainframe (ie, mesin RISC), sarta microprocessors dipaké dina mesin RISC sacara koléktif disebut prosesor RISC.Ku cara kieu, éta tiasa ngaéksekusi operasi dina laju anu langkung gancang (jutaan langkung instruksi per detik, atanapi MIPS).Kusabab komputer merlukeun transistor tambahan sarta elemen circuit pikeun ngaéksekusi unggal tipe instruksi, nu leuwih gede set instruksi komputer ngajadikeun microprocessor nu leuwih kompleks jeung executes operasi leuwih laun.

CISC ngawengku hiji set euyeub ngeunaan microinstructions nu simplify kreasi program anu dijalankeun dina processor.Parentah diwangun ku basa assembly, sarta sababaraha fungsi umum asalna dilaksanakeun ku software dilaksanakeun ku sistem instruksi hardware gantina.Karya programmer sahingga loba ngurangan, sarta sababaraha operasi atawa operasi handap-urutan diolah sakaligus dina unggal periode instruksi pikeun ngaronjatkeun kagancangan palaksanaan komputer, sarta sistem ieu disebut sistem instruksi kompléks.

4 Ringkesan

Tantangan anu serius pikeun insinyur éléktronika otomotif ayeuna nyaéta ngawangun béaya rendah, teu aya masalah, sareng upami aya kagagalan tiasa damel sistem otomotif, dina pagelaran mobil laun-laun ningkat dina waktos ayeuna, mikrokontroler diperkirakeun ningkatkeun kinerja. unit kontrol éléktronik otomotif.