NUC975DK61Y – İnteqrasiya edilmiş sxemlər, quraşdırılmış, mikro nəzarətçilər – NUVOTON Texnologiya Korporasiyası

1 Mikrokontroller tərifi

Mikrokontroller əsas tam hesablama sistemini təşkil edən arifmetik məntiq vahidi, yaddaş, taymer/kalkulyator və çipə inteqrasiya olunmuş müxtəlif / O sxemləri və s. olduğundan o, bir çipli mikrokompüter kimi də tanınır.

Mikro nəzarətçinin yaddaşında olan proqram mikrokontroller aparatları və periferik aparat sxemləri ilə yaxından istifadə olunur, fərdi kompüterin proqram təminatından fərqlənir və mikrokontroller proqramı olaraq mikrokontroller proqramı adlanır.Ümumiyyətlə, mikroprosessor tək inteqral sxemdə CPU, mikro nəzarətçi isə vahid inteqral sxemdə CPU, ROM, RAM, VO, taymer və s.CPU ilə müqayisədə mikrokontroller nə o qədər güclü hesablama gücünə malikdir, nə də YaddaşManaament Vahidinə malikdir ki, bu da mikrokontrolleri yalnız bəzi nisbətən tək və sadə idarəetmə, məntiq və digər tapşırıqları yerinə yetirə bilir və ondan avadanlıqların idarə edilməsində, sensor siqnalının işlənməsində geniş istifadə olunur. və digər sahələr, məsələn, bəzi məişət texnikası, sənaye avadanlıqları, elektrik alətləri və s.

2 Mikrokontrolörün tərkibi

Mikrokontroller bir neçə hissədən ibarətdir: mərkəzi prosessor, yaddaş və giriş/çıxış:

-Mərkəzi prosessor:

Mərkəzi prosessor operatorun və nəzarətçinin iki əsas hissəsi də daxil olmaqla MCU-nun əsas komponentidir.

-Operator

Operator arifmetik və məntiqi vahiddən (ALU), akkumulyatordan və registrlərdən və s. ibarətdir. ALU-nun rolu daxil olan məlumatlar üzərində hesab və ya məntiqi əməliyyatları yerinə yetirməkdir.ALU bu iki məlumatın ölçüsünü əlavə etmək, çıxmaq, uyğunlaşdırmaq və ya müqayisə etmək və nəhayət, nəticəni akkumulyatorda saxlamaq qabiliyyətinə malikdir.

Operatorun iki funksiyası var:

(1) Müxtəlif hesab əməliyyatlarını yerinə yetirmək.

(2) Müxtəlif məntiqi əməliyyatları yerinə yetirmək və sıfır dəyər testi və ya iki dəyərin müqayisəsi kimi məntiqi testləri yerinə yetirmək.

Operatorun yerinə yetirdiyi bütün əməliyyatlar nəzarətçidən gələn idarəetmə siqnalları ilə idarə olunur və hesab əməliyyatı arifmetik nəticə verərkən, məntiqi əməliyyat hökm çıxarır.

- Nəzarətçi

Nəzarətçi proqram sayğacından, təlimat registrindən, təlimat dekoderindən, vaxt generatoru və əməliyyat tənzimləyicisindən və s.-dən ibarətdir. Bu, əmrlər verən, yəni bütün mikrokompüter sisteminin işini əlaqələndirən və yönləndirən “qərar qəbul edən orqan”dır.Onun əsas funksiyaları bunlardır:

(1) Yaddaşdan təlimatı çıxarmaq və növbəti təlimatın yaddaşdakı yerini göstərmək üçün.

(2) Göstərilən hərəkətin icrasını asanlaşdırmaq üçün təlimatı deşifrə etmək və sınaqdan keçirmək və müvafiq əməliyyat idarəetmə siqnalını yaratmaq.

(3) CPU, yaddaş və giriş və çıxış cihazları arasında məlumat axınının istiqamətini istiqamətləndirir və idarə edir.

Mikroprosessor ALU-nu, sayğacları, registrləri və idarəetmə bölməsini daxili şin vasitəsilə birləşdirir və xarici şin vasitəsilə xarici yaddaşa və giriş/çıxış interfeysi sxemlərinə qoşulur.Xarici şin, həmçinin sistem şini adlanır, verilənlər şininə DB, ünvan şininə AB və idarəetmə şininə CB bölünür və giriş/çıxış interfeysi sxemi vasitəsilə müxtəlif periferik cihazlara qoşulur.

-Yaddaş

Yaddaş iki kateqoriyaya bölünə bilər: məlumat yaddaşı və proqram yaddaşı.

Məlumat yaddaşı verilənləri saxlamaq üçün, proqram yaddaşı isə proqramları və parametrləri saxlamaq üçün istifadə olunur.

-Giriş/Çıxış -Müxtəlif cihazların əlaqələndirilməsi və ya idarə edilməsi

Serial rabitə portları - MCU və UART, SPI, 12C və s. kimi müxtəlif periferik qurğular arasında məlumat mübadiləsi.

3 Mikrokontrollerlərin təsnifatı

Bitlərin sayına görə mikrokontrollerlər aşağıdakılara bölünə bilər: 4 bit, 8 bit, 16 bit və 32 bit.Praktik tətbiqlərdə 32 bit 55%, 8 bit 43%, 4 bit 2% və 16 bit 1% təşkil edir.

Göründüyü kimi, 32-bit və 8-bit mikrokontrollerlər bu gün ən çox istifadə edilən mikrokontrollerlərdir.
Bitlərin sayındakı fərq yaxşı və ya pis mikroprosessorları təmsil etmir, bitlərin sayı nə qədər çox olsa, mikroprosessor bir o qədər yaxşıdır və bitlərin sayı nə qədər az olsa, mikroprosessor bir o qədər pisdir.

8 bitlik MCU-lar çox yönlüdür;onlar sadə proqramlaşdırma, enerji səmərəliliyi və kiçik paket ölçüsü təklif edirlər (bəzilərində cəmi altı sancaq var).Lakin bu mikrokontrollerlər adətən şəbəkə və rabitə funksiyaları üçün istifadə edilmir.

Ən çox yayılmış şəbəkə protokolları və rabitə proqram təminatı yığınları 16 və ya 32 bitdir.Bəzi 8 bitlik cihazlar üçün rabitə periferiyaları mövcuddur, lakin 16 və 32 bitlik MCU-lar çox vaxt daha səmərəli seçimdir.Buna baxmayaraq, 8 bitlik MCU-lar adətən müxtəlif idarəetmə, hissetmə və interfeys tətbiqləri üçün istifadə olunur.

Memarlıq baxımından mikrokontrollerləri iki kateqoriyaya bölmək olar: RISC (Reduced Instruction Set Computers) və CISC (Kompleks Təlimatlar Dəsti Kompüterləri).

RISC daha az növ kompüter təlimatlarını yerinə yetirən mikroprosessordur və 1980-ci illərdə MIPS əsas sistemi (yəni, RISC maşınları) ilə yaradılmışdır və RISC maşınlarında istifadə olunan mikroprosessorlar birlikdə RISC prosessorları adlanır.Bu yolla əməliyyatları daha sürətli (saniyədə milyonlarla daha çox təlimat və ya MIPS) yerinə yetirə bilir.Hər bir əmr tipini yerinə yetirmək üçün kompüterlərə əlavə tranzistorlar və dövrə elementləri tələb olunduğundan, kompüterin göstərişlər dəsti nə qədər böyükdürsə, mikroprosessoru daha mürəkkəb edir və əməliyyatları daha yavaş yerinə yetirir.

CISC-ə prosessorda işləyən proqramların yaradılmasını asanlaşdıran zəngin mikro göstərişlər daxildir.Təlimatlar montaj dilindən ibarətdir və ilkin olaraq proqram təminatı tərəfindən həyata keçirilən bəzi ümumi funksiyalar yerinə hardware təlimat sistemi tərəfindən həyata keçirilir.Beləliklə, proqramçının işi xeyli azalır və kompüterin icra sürətini artırmaq üçün hər bir təlimat dövründə bəzi aşağı səviyyəli əməliyyatlar və ya əməliyyatlar eyni vaxtda işlənir və bu sistem mürəkkəb təlimat sistemi adlanır.

4 Xülasə

Bu günün avtomobil elektronikası mühəndisləri üçün ciddi problem ucuz, problemsiz və nasazlıq halında belə avtomobil sistemlərini işləyə bilən, avtomobilin performansını bu anda getdikcə yaxşılaşdıran mikrokontrolörlərin performansını artırması gözlənilir. avtomobil elektron idarəetmə bloklarının.