I. Bevezetés
A mikrokontroller, mint a modern elektronikus technológia alapvető alkotóeleme, fejlesztési előzményei szorosan kapcsolódnak az elektronikus technológia fejlődéséhez. A -1970 s közepén született születése óta a mikrovezérlőket, a magas integráció előnyeivel, az alacsony költségekkel és a nagy teljesítménygel, sok területen széles körben használják, mint például a motoros vezérlés, a vonalkód -olvasók/szkennerek, a fogyasztói elektronika, a szerencsejátékok, a szerencsejátékok, a játék Eszközök, telefonok, HVAC, biztonság és hozzáférés -ellenőrzés, ipari vezérlés és automatizálás, valamint fehéráruk. Ebben a cikkben részletesen bevezetik a mikrovezérlő meghatározását, működési alapelvet és munkakörülményeit.
Ii. A mikrovezérlő meghatározása
Az MCU -ként rövidített mikrokontroller (mikrovezérlő egység) egy mikrokomputer lesz az egyetlen chip -mikrokomputerbe integrált mikrokomputer fő része. Integrálja a központi feldolgozó egységet (CPU), a memóriát (ROM, RAM), a bemeneti/kimeneti (I/O) interfészeket, az időzítést/számlálót, valamint a megszakító rendszert és más főbb alkatrészeket, és a kisméretű, alacsony energiafogyasztás jellemzi. és stabil teljesítmény. A mikrovezérlők megjelenése jelentősen elősegítette a beágyazott rendszerek fejlesztését, lehetővé téve a különféle intelligens eszközök megvalósítását.
Iii. A mikrovezérlő működési elve
A mikrovezérlő működési elve elsősorban a belső alkotóelemeinek együttműködésén alapul. Pontosabban, a mikrovezérlő működési elve a következőképpen foglalható össze:
Központi feldolgozó egység (CPU):A CPU a mikrovezérlő alapvető része, amely felelős az utasítások, az adatfeldolgozási és vezérlő algoritmusok végrehajtásáért. A CPU szinkronizálja működését órás jelekkel, és a megfelelő műveleteket a programban beállított utasításnak megfelelően hajtja végre.
Memória:A mikrovezérlők különféle belső emlékeket tartalmaznak, beleértve a programmemóriát (Flash vagy EEPROM) és az adatmemóriát (RAM). A program memóriáját a programkód megtartására használják, és az adatmemóriát a programban használt adatok tárolására használják. A memória mérete és típusa a specifikus mikrovezérlő modelltől függ.
Perifériás interfészek:Különféle perifériás interfészek integrálódnak a mikrovezérlőbe, ideértve az általános célú bemeneteket és kimeneteket (GPIO), analóg bemeneteket és kimeneteket (ADC -k, DAC -k), kommunikációs interfészek (UART, SPIS, I2C), időzítők és PWM -ek. Ezek a perifériás interfészek lehetővé teszik a mikrovezérlő számára, hogy adatokat cseréljen és vezéreljen külső eszközökkel.
Megszakító kezelési mechanizmus:A mikrovezérlő egy megszakító mechanizmust támogat, amelynek során a külső esemény bekövetkezésekor (pl. A kulcs megnyomása, az adatfogadás befejeződött stb. Ez a mechanizmus lehetővé teszi a mikrovezérlő számára, hogy valós időben reagáljon a külső eseményekre, javítva a rendszer valós idejét és megbízhatóságát.
A mikrovezérlő működése során a CPU először olvas egy utasítást a program memóriájából és végrehajtja az utasítást. Az utasítás végrehajtása olyan műveleteket foglalhat magában, mint például az adatolvasás, a feldolgozás, a tárolás és a perifériák ellenőrzése. Ha külső esemény bekövetkezik, a mikrovezérlő meghatározza, hogy meg kell -e szakítani az aktuális program végrehajtását a megszakítás prioritásának megfelelően, és végrehajtja a megfelelő megszakító szolgáltatási programot. A megszakító szolgáltatási program végrehajtása után a mikrovezérlő visszatér az eredeti program végrehajtási pontjához, hogy folytatja a program végrehajtását.
Iv. Mikrovezérlő működési feltételei
A mikrovezérlő normál és stabil működésének biztosítása érdekében meg kell felelnie a következő három alapfeltételnek:
Tápegység:A mikrovezérlőnek egy bizonyos tápegység alatt kell dolgoznia. A működési tápegységet általában a tápegység biztosítja, a feszültségtartomány általában 3 ~ 5 V. Néhány mikrovezérlő energiatakarékos állapotban, a tápfeszültség nem veszíthető el, különben a mikrovezérlő nem lesz képes felébredni. újra.
Visszaállítási áramkör:A visszaállítási áramkört a mikrovezérlő visszaállítási szintjének előállításához használják. Abban a pillanatban, amikor a mikrokontroller megkapja a tápegységet, a visszaállítási áramkör biztosítja a visszaállítási szintet a mikrovezérlőhöz. A visszaállítás után a mikrovezérlő elkezdi működni a kezdeti állapotból.
Óra oszcillációs áramkör: Az óra rezgési áramköre a mikrovezérlő normál működésének alapja. A mikrokontroller különféle műveleteit (pl. Store/letöltési adatok, analóg tárolást stb.) Az óraimpulzusok hajtják. Csak az óraimpulzus hatása alatt működhet a mikrovezérlő rendezett módon.
V. Következtetés
A modern elektronikus technológia alapvető alkotóelemeként a mikrovezérlő fejlesztési előzményei szorosan kapcsolódnak az elektronikus technológia fejlődéséhez. A meghatározás, a munkavég és a munkakörülmények részletes bevezetésével mélyebben megérthetjük a mikrovezérlő fontos helyzetét és szerepét a modern technológiában. A technológia folyamatos fejlődésével és az alkalmazásmezők bővítésével a mikrovezérlők teljesítményét és funkcióit tovább javítják és tökéletesítik, új életerő injektálása a tudomány és a technológia jövőbeli fejlesztésének jövőjébe.