Tipus de microcontroladors i les seves aplicacions

Un microcontrolador és un sol xip i es denota amb μC o uC. La tecnologia de fabricació que s’utilitza per al controlador és VLSI. Un nom alternatiu del microcontrolador és el controlador incrustat. Actualment, hi ha diferents tipus de microcontroladors existents al mercat, com ara 4 bits, 8 bits, 64 bits i 128 bits. És un microordinador comprimit que s’utilitza per controlar les funcions del sistema incrustat en robots, màquines d’oficina, vehicles de motor, electrodomèstics i altres aparells electrònics. Els diferents components que s’utilitzen en un microcontrolador són un processador, perifèrics i memòria. Aquests s’utilitzen bàsicament en diferents dispositius electrònics que requereixen una quantitat de control a càrrec de l’operador del dispositiu. En aquest article es discuteix una visió general dels tipus de microcontroladors i el seu funcionament.

Què és un microcontrolador?

Un microcontrolador és un equip petit, de baix cost i autònom que es pot utilitzar com a sistema incrustat. Alguns microcontroladors poden utilitzar expressions de quatre bits i funcionar a freqüències de freqüència de rellotge, que normalment inclouen:

• Un microprocessador de 8 o 16 bits.
• Una mica de memòria RAM.
• Memòria flash i ROM programable.
• E / S paral·leles i sèries.
• Temporitzadors i generadors de senyals.
• Conversió analògica a digital i digital a analògica

Els microcontroladors normalment han de tenir requisits de baixa potència, ja que molts dispositius que controlen funcionen amb bateria. Els microcontroladors s’utilitzen en molts productes electrònics de consum, motors de cotxes, perifèrics d’ordinadors i equips de prova o mesura. I són molt adequats per a aplicacions de bateria de llarga durada. La part dominant dels microcontroladors que s’utilitzen actualment s’implanta en altres aparells.

Funcionament dels microcontroladors

El xip de microcontrolador és un dispositiu d’alta velocitat, però en comparació amb un ordinador és lent. Així, cada instrucció s'executarà dins del microcontrolador a una velocitat ràpida. Un cop el subministrament està activat, l'oscil·lador de quars s'activarà a través del registre lògic de control. Durant uns segons, a mesura que es desenvolupa la preparació primerenca, es carregaran condensadors de paràsits.

Un cop el nivell de tensió aconsegueix el seu valor més alt, la freqüència de l’oscil·lador es converteix en un procés estable d’escriptura de bits sobre registres de funcions especials. Tot passa segons el CLK de l'oscil·lador i l'electrònica general començarà a funcionar. Tot això triga uns pocs nanosegons.

La funció principal d'un microcontrolador és que es pot considerar com sistemes autònoms que utilitzen una memòria de processador. Els seus perifèrics es poden utilitzar com un microcontrolador 8051. Quan els microcontroladors que s’utilitzen actualment s’incorporen a altres tipus de maquinària, com ara aparells de telefonia, automòbils i perifèrics de sistemes informàtics.

Conceptes bàsics dels tipus de microcontroladors

Qualsevol aparell elèctric que s’utilitzi per emmagatzemar, mesurar i visualitzar la informació, en cas contrari, inclou un xip. L’estructura bàsica del microcontrolador inclou diferents components.

CPU

El microcontrolador s’anomena dispositiu de la CPU, que s’utilitza per transportar i descodificar les dades i, finalment, completa la tasca assignada amb eficàcia. En utilitzar una unitat de processament central, tots els components del microcontrolador es connecten a un sistema concret. Les instruccions obtingudes a través de la memòria programable es poden descodificar mitjançant la CPU.

Memòria

En un microcontrolador, el xip de memòria funciona com un microprocessador perquè emmagatzema totes les dades i els programes. Els microcontroladors estan dissenyats amb certa quantitat de memòria RAM / ROM / flash per emmagatzemar el codi font del programa.

Ports d'E / S

Bàsicament, aquests ports s’utilitzen per connectar-se d’una altra manera amb diferents aparells, com ara LEDs, LCD, impressores, etc.

Ports en sèrie

Els ports sèrie s’utilitzen per proporcionar interfícies en sèrie entre el microcontrolador, així com diversos altres perifèrics, com el port paral·lel.

Temporitzadors

Un microcontrolador inclou temporitzadors en cas contrari. S’utilitzen per gestionar totes les operacions de temporització i recompte en un microcontrolador. La funció principal del comptador és comptar polsos externs, mentre que les operacions que es realitzen a través de temporitzadors són funcions de rellotge, generacions d’impulsos, modulacions, freqüència de mesura, realització d’oscil·lacions, etc.

ADC (convertidor analògic a digital)

ADC és l'acrònim de convertidor analògic a digital. La funció principal de l'ADC és canviar els senyals d'analògic a digital. Per a ADC, els senyals d'entrada necessaris són analògics i la producció d'un senyal digital s'utilitza en diferents aplicacions digitals, com ara dispositius de mesura

DAC (convertidor digital a analògic)

L’acrònim de DAC és convertidor digital a analògic, que s’utilitza per realitzar funcions inverses a ADC. En general, aquest dispositiu s’utilitza per gestionar dispositius analògics com ara motors de corrent continu, etc.

Interpretar el control

Aquest controlador s'utilitza per donar un control retardat a un programa en execució i la interpretació és interna o externa.

Bloc de funcionament especial

Alguns microcontroladors especials dissenyats per a dispositius especials com els robots, els sistemes espacials inclouen un bloc de funcions especials. Aquest bloc té ports addicionals per realitzar algunes operacions particulars.

Com es classifiquen els tipus de microcontroladors?

Els microcontroladors es caracteritzen per l'amplada del bus, el conjunt d'instruccions i l'estructura de la memòria. Per a la mateixa família, pot haver-hi formes diferents amb fonts diferents. En aquest article es descriuen alguns dels tipus bàsics de microcontroladors que els usuaris més recents poden no conèixer.

Els tipus de microcontroladors es mostren a la figura, es caracteritzen pels seus bits, arquitectura de memòria, memòria / dispositius i conjunt d’instruccions. Analitzem-ho breument.

Tipus de microcontroladors

Tipus de microcontroladors segons el nombre de bits

Els bits del microcontrolador són de 8 bits, 16 bits i 32 bits.

En un De 8 bits microcontrolador, el punt en què el bus intern és de 8 bits, llavors l'ALU realitza les operacions aritmètiques i lògiques. Els exemples de microcontroladors de 8 bits són les famílies Intel 8031/8051, PIC1x i Motorola MC68HC11.

El 16 bits el microcontrolador realitza una major precisió i rendiment en comparació amb el de 8 bits. Per exemple, els microcontroladors de 8 bits només poden utilitzar 8 bits, donant lloc a un rang final de 0 × 00 - 0xFF (0-255) per a cada cicle. En canvi, els microcontroladors de 16 bits amb la seva amplada de dades de bits tenen un interval de 0 × 0000 - 0xFFFF (0-65535) per a cada cicle.

És probable que el valor més extrem d’un temporitzador més llarg sigui útil en determinades aplicacions i circuits. Pot funcionar automàticament en dos números de 16 bits. Alguns exemples de microcontroladors de 16 bits són les MCU de 16 bits, les famílies 8051XA, PIC2x, Intel 8096 i Motorola MC68HC12 ampliades.

El De 32 bits El microcontrolador utilitza les instruccions de 32 bits per realitzar les operacions aritmètiques i lògiques. S'utilitzen en dispositius controlats automàticament, inclosos dispositius mèdics implantables, sistemes de control de motors, màquines d'oficina, electrodomèstics i altres tipus de sistemes incrustats. Alguns exemples són la família Intel / Atmel 251, PIC3x.

Tipus de microcontroladors segons dispositius de memòria

Els dispositius de memòria es divideixen en dos tipus, ho són

• Microcontrolador de memòria incrustat
• Microcontrolador de memòria externa

Microcontrolador de memòria incrustat : Quan un sistema incrustat té una unitat de microcontrolador que té tots els blocs funcionals disponibles en un xip, s’anomena microcontrolador incrustat. Per exemple, el 8051 amb memòria de programes i dades, ports d'E / S, comunicació sèrie, comptadors i temporitzadors i interrupcions al xip és un microcontrolador incrustat.

Microcontrolador de memòria externa : Quan un sistema incrustat té una unitat de microcontrolador que no té tots els blocs funcionals disponibles en un xip, s’anomena microcontrolador de memòria externa. Per exemple, 8031 ​​no té memòria de programa al xip, és un microcontrolador de memòria externa.

Tipus de microcontroladors segons el conjunt d’instruccions

CISC : CISC és un ordinador complex d'instruccions. Permet al programador utilitzar una instrucció en lloc de moltes instruccions més senzilles.

RISC : El RISC significa Reduced Instruction set Computer, aquest tipus d’instruccions redueixen el disseny del microprocessador per als estàndards de la indústria. Permet que cada instrucció funcioni en qualsevol registre o utilitzi qualsevol mode d'adreçament i accés simultani al programa i a les dades.

Exemple per a CISC i RISC

De l'exemple anterior, els sistemes RISC escurcen el temps d'execució reduint els cicles de rellotge per instrucció, i els sistemes CISC escurcen el temps d'execució reduint el nombre d'instruccions per programa. El RISC proporciona una millor execució que el CISC.

Tipus de microcontroladors segons l’arquitectura de la memòria

L’arquitectura de memòria del microcontrolador és de dos tipus, és a dir:

• Microcontrolador d’arquitectura de memòria de Harvard
• Microcontrolador d’arquitectura de memòria Princeton

Microcontrolador Harvard Memory Architecture : El moment en què una unitat de microcontrolador té un espai d’adreça de memòria diferent per al programa i la memòria de dades, el microcontrolador té una arquitectura de memòria Harvard al processador.

Microcontrolador Princeton Memory Architecture : El moment en què un microcontrolador té una adreça de memòria comuna per a la memòria del programa i la memòria de dades, el microcontrolador té l'arquitectura de memòria Princeton al processador.

Tipus de microcontroladors

Hi ha diferents tipus de microcontroladors com 8051, PIC, AVR, ARM,

Microcontrolador 8051

És un microcontrolador de 40 pines amb Vcc de 5V connectat al pin 40 i Vss al pin 20 que es manté a 0V. I hi ha ports d'entrada i sortida de P1.0 a P1.7 i que tenen una funció de drenatge obert. Port3 té funcions addicionals. El Pin36 té la condició de drenatge obert i el pin17 té transistor intern dins del microcontrolador.

Quan apliquem la lògica 1 al port1, obtenim la lògica 1 al port21 i viceversa. La programació del microcontrolador és complicada. Bàsicament, escrivim un programa en llenguatge C que es converteix al llenguatge de màquina que entén el microcontrolador.

Un pin RESET està connectat al pin9, connectat amb un condensador. Quan l’interruptor està activat, el condensador comença a carregar-se i el valor RST és alt. Si s’aplica un punt alt al pin de restabliment, es restableix el microcontrolador. Si apliquem la lògica zero a aquest pin, el programa comença a executar-se des del principi.

Arquitectura de memòria de 8051

La memòria del 8051 es divideix en dues parts. Són memòria de programa i memòria de dades. La memòria del programa emmagatzema el programa que s’executa mentre que la memòria de dades emmagatzema temporalment les dades i els resultats. El 8051 s’ha utilitzat en un ampli nombre de dispositius, principalment perquè és fàcil d’integrar en un dispositiu. Els microcontroladors s’utilitzen principalment en la gestió de l’energia, la pantalla tàctil, els automòbils i els dispositius mèdics.

Memòria del programa de 8051

I

Memòria de dades de 8051

Pin Descripció del microcontrolador 8051

Pin-40: Vcc és la principal font d'alimentació de + 5V CC.

Pin 20: Vss: representa la connexió de terra (0 V).

Pins 32-39: Conegut com a port 0 (P0.0 a P0.7) per servir com a ports d'E / S.

Pin-31: L’adreça Latch Enable (ALE) s’utilitza per demultiplexar el senyal de dades d’adreça del port 0.

Pin-30: (EA) L'entrada d'accés extern s'utilitza per habilitar o desactivar la interfície de memòria externa. Si no hi ha cap requeriment de memòria externa, aquest pin sempre es manté elevat.

Pin- 29: Activació del magatzem de programes (PSEN) s’utilitza per llegir els senyals de la memòria del programa extern.

Pins- 21-28: Conegut com a Port 2 (P 2.0 a P 2.7): a més de servir com a port d'E / S, els senyals de bus d'adreces d'ordre superior es multiplexen amb aquest port quasi bidireccional.

Pins 18 i 19: Acostumat a la interfície d’un cristall extern per proporcionar un rellotge del sistema.

Pins 10 - 17: Aquest port també serveix per a altres funcions com ara interrupcions, entrada de temporitzador, senyals de control per a la interfície de memòria externa Lectura i escriptura. Es tracta d’un port quasi bidireccional amb extracció interna.

Pin 9: Es tracta d'un pin RESET, que s'utilitza per configurar els microcontroladors 8051 als seus valors inicials, mentre el microcontrolador funciona o al començament inicial de l'aplicació. El pin RESET s'ha d'establir a l'alt durant 2 cicles de màquina.

Pins 1 - 8: Aquest port no compleix cap altra funció. El port 1 és un port d'E / S quasi bidireccional.

Microcontrolador Renesas

Renesas és l’última família de microcontroladors per a automoció que ofereix funcions d’alt rendiment amb un consum d’energia excepcionalment baix en una àmplia i versàtil extensió d’articles. Aquest microcontrolador ofereix una gran seguretat funcional i característiques de seguretat incrustades necessàries per a aplicacions automotives noves i avançades. L’estructura bàsica de la CPU del microcontrolador admet requisits d’alta fiabilitat i alt rendiment.

La forma completa del microcontrolador RENESAS és “Renaissance Semiconductor for Advanced Solutions”. Aquests microcontroladors ofereixen el millor rendiment als microprocessadors, així com als microcontroladors, perquè tinguin bones prestacions, juntament amb la seva utilització d’energia molt baixa i un embalatge sòlid.

Aquest microcontrolador té una gran capacitat de memòria i pinout, de manera que s’utilitzen en diferents aplicacions de control d’automoció. Les famílies de microcontroladors més populars són RX i RL78 pel seu alt rendiment. Les principals característiques de RENESAS RL78, així com dels microcontroladors basats en la família RX, inclouen les següents.

• L'arquitectura utilitzada en aquest microcontrolador és l'arquitectura CISC de Harvard, que proporciona un alt rendiment.
• La família de RL78 és accessible tant en microcontroladors de 8 bits com de 16 bits, mentre que la família RX és un microcontrolador de 32 bits.
• El microcontrolador de la família RL78 és un microcontrolador de baixa potència, mentre que la família RX proporciona una eficiència i un rendiment elevats.
• El microcontrolador de la família RL78 està disponible des de 20 pins fins a 128 pins, mentre que la família RX es pot obtenir en un microcontrolador de 48 pins a un paquet de 176 pins.
• Per al microcontrolador RL78, la memòria flaix oscil·la entre els 16 KB i els 512 KB, mentre que, per a la família RX, és de 2 MB.
• La memòria RAM del microcontrolador de la família RX oscil·la entre els 2 KB i els 128 KB.
• El microcontrolador Renesas ofereix paquets de poca potència, alt rendiment i modestes i la gamma més gran de mides de memòria combinades amb perifèrics rics en característiques.

Microcontroladors Renesas

• Renesas ofereix les famílies de microcontroladors més versàtils del món, per exemple, la nostra família RX ofereix molts tipus de dispositius amb variants de memòria des de 32K flash / 4K RAM fins a un increïble flash 8M / 512K RAM.
• La família de microcontroladors RX de 32 bits és una MCU de propòsit general rica en funcions que cobreix una àmplia gamma d’aplicacions de control incrustades amb connectivitat d’alta velocitat, processament de senyal digital i control d’inversors.
• La família de microcontroladors RX utilitza una arquitectura CISC Harvard millorada de 32 bits per aconseguir un rendiment molt alt.

Descripció del pin

La disposició del pin del microcontrolador Renesas es mostra a la figura:

Diagrama de pins de microcontroladors Renesas

És un microcontrolador de 20 pins. El pin 9 és Vss, pin de terra i Vdd, pin de font d'alimentació. Té tres tipus diferents d’interrupció, que són interrupcions normals, interrupcions ràpides i interrupcions d’alta velocitat.

Les interrupcions normals emmagatzemen els registres significatius a la pila mitjançant instruccions push i pop. Les interrupcions ràpides s’emmagatzemen automàticament en el registre de còpies de seguretat especials del comptador de programes i del processador, de manera que el temps de resposta és més ràpid. I les interrupcions d'alta velocitat assignen fins a quatre dels registres generals per a un ús dedicat de la interrupció per ampliar encara més la velocitat.

L'estructura interna del bus proporciona 5 autobusos interns per garantir que la gestió de dades no es ralenti. Les recuperacions d’instruccions es produeixen mitjançant un ampli bus de 64 bits, de manera que a causa de les instruccions de longitud variable utilitzades a les arquitectures CISC.

Característiques i avantatges dels microcontroladors RX

• El baix consum d'energia es realitza mitjançant tecnologia multi-core
• Suport per a operacions de 5V per a dissenys industrials i electrodomèstics
• Escalabilitat de 48 a 145 pins i de 32 KB a 1 MB de memòria flash, amb 8 KB de memòria flash de dades inclosa
• Funció de seguretat integrada
• Un conjunt integrat de funcions integrades de 7 UART, I2C, 8 SPI, comparadors, ADC de 12 bits, DAC de 10 bits i ADC de 24 bits (RX21A), que reduirà el cost del sistema integrant la majoria de funcions

Aplicació del microcontrolador Renesas

• Automatització industrial
• Aplicacions de comunicació
• Aplicacions de control de motors
• Prova i mesura
• Aplicacions mèdiques

Microcontroladors AVR

El microcontrolador AVR està desenvolupat per Alf-Egil Bogen i Vegard Wollan d’Atmel Corporation. Els microcontroladors AVR són una arquitectura Harvard RISC modificada amb memòries separades per a dades i programes i la velocitat de l’AVR és elevada en comparació amb 8051 i PIC. L'AVR significa A lf-Egil Bogen i V egard Wollan’s R Processador ISC.

Microcontrolador Atmel AVR

Diferència entre els controladors 8051 i AVR

• Els 8051 són controladors de 8 bits basats en l'arquitectura CISC, els AVR són controladors de 8 bits basats en l'arquitectura RISC
• El 8051 consumeix més energia que un microcontrolador AVR
• El 8051 podem programar fàcilment que el microcontrolador AVR
• La velocitat de l’AVR és superior al microcontrolador 8051

Classificació dels controladors AVR

Els microcontroladors AVR es classifiquen en tres tipus:

• TinyAVR: menys memòria, de mida petita, adequada només per a aplicacions més senzilles
• MegaAVR: són els més populars amb una bona quantitat de memòria (fins a 256 KB), el nombre més gran de perifèrics incorporats i adequats per a aplicacions de moderades a complexes.
• XmegaAVR: s'utilitza comercialment per a aplicacions complexes, que requereixen una gran memòria de programa i alta velocitat

Característiques del microcontrolador AVR

• 16 KB de Flash programable al sistema
• 512B d'EEPROM programable dins del sistema
• Temporitzador de 16 bits amb funcions addicionals
• Múltiples oscil·ladors interns
• Memòria flash d'instruccions interna, autoprogramable, de fins a 256K
• Programable al sistema mitjançant mètodes ISP, JTAG o d'alta tensió
• Secció de codi d'arrencada opcional amb bits de bloqueig independents per protegir-los
• Perifèrics de sèrie síncrons / asíncrons (UART / USART)
• Bus d'interfície perifèrica sèrie (SPI)
• Interfície sèrie universal (USI) per a la transferència de dades síncrones de dos / tres fils
• Temporitzador de gos de vigilància (WDT)
• Múltiples modes d’estalvi d’estalvi d’energia
• Convertidors A / D de 10 bits, amb un múltiplex de fins a 16 canals
• Suport per a controladors CAN i USB
• Dispositius de baixa tensió que funcionen fins a 1,8 v

Hi ha molts microcontroladors de la família AVR, com ara ATmega8, ATmega16, etc. En aquest article, parlem del microcontrolador ATmega328. Els ATmega328 i ATmega8 són circuits compatibles amb pin, però funcionalment són diferents. L'ATmega328 té una memòria flash de 32 KB, on l'ATmega8 té 8 KB. Altres diferències són SRAM i EEPROM addicionals, l’addició d’interrupcions de canvi de pins i temporitzadors. Algunes de les característiques d'ATmega328 són:

Característiques d'ATmega328

• Microcontrolador AVR de 28 pins
• Memòria del programa Flash de 32kbytes
• Memòria de dades EEPROM d'1kbytes
• Memòria de dades SRAM de 2kbytes
• Els pins d'E / S són 23
• Dos temporitzadors de 8 bits
• Convertidor A / D
• PWM de sis canals
• USART incorporat
• Oscil·lador extern: fins a 20 MHz

Pin Descripció de ATmega328

Ve en DIP de 28 pins, que es mostra a la figura següent:

Diagrama de pins dels microcontroladors AVR

Vcc: Tensió d'alimentació digital.

GND: Terra.

Port B: El port B és un port d'E / S bidireccional de 8 bits. Els pins del port B es tripliquen quan una condició de restabliment s'activa o una, fins i tot si el rellotge no funciona.

Port C: El port C és un port d'E / S bidireccional de 7 bits amb resistències internes de tracció.

PC6 / RESET

Port D: És un port d'E / S bidireccional de 8 bits amb resistències internes de tracció. Els buffers de sortida del port D consisteixen en característiques de la unitat simètrica.

AVcc: AVcc és el pin de tensió d'alimentació de l'ADC.

AREF: AREF és el pin de referència analògic de l'ADC.

Aplicacions del microcontrolador AVR

Hi ha moltes aplicacions dels microcontroladors AVR que s’utilitzen en domòtica, pantalla tàctil, automòbils, dispositius mèdics i defensa.

Microcontrolador PIC

PIC és un controlador d’interfície perifèrica, desenvolupat per la microelectrònica de l’instrument general, l’any 1993. Està controlat pel programari. Es podrien programar per completar moltes tasques i controlar una línia de generació i moltes més. Els microcontroladors PIC s’obren camí cap a noves aplicacions com ara telèfons intel·ligents, accessoris d’àudio, perifèrics de videojocs i dispositius mèdics avançats.

Hi ha molts PIC, començats per PIC16F84 i PIC16C84. Però aquests eren els únics PIC flash assequibles. Microchip ha introduït recentment xips flash amb tipus molt més atractius, com 16F628, 16F877 i 18F452. El 16F877 és aproximadament el doble del preu de l’antic 16F84, però té vuit vegades la mida del codi, molta més memòria RAM, molt més pins d'E / S, un convertidor UART, A / D i molt més.

Microcontrolador PIC

Característiques de PIC16F877

Les funcions de pic16f877 inclouen les següents.

• CPU RISC d'alt rendiment
• Fins a 8K x 14 paraules de memòria del programa FLASH
• 35 instruccions (codificació de longitud fixa de 14 bits)
• Memòria de dades estàtica basada en RAM de 368 × 8
• Fins a 256 x 8 bytes de memòria de dades EEPROM
• Capacitat d'interrupció (fins a 14 fonts)
• Tres modes d'adreçament (directe, indirecte, relatiu)
• Power-on reset (PER)
• Memòria d’arquitectura de Harvard
• Mode SLEEP d'estalvi d'energia
• Àmplia gamma de tensions de funcionament: 2.0V a 5.5V
• Corrent elevat de font / embornal: 25 mA
• Màquina basada en acumuladors

Característiques perifèriques

3 temporitzadors / comptadors (pre-escalars programables)

• Timer0, Timer2 és un temporitzador / comptador de 8 bits amb un preescalar de 8 bits
• El temporitzador 1 és de 16 bits, es pot incrementar durant la suspensió mitjançant un rellotge o cristall extern

Dos mòduls de captura, comparació i PWM

• La funció de captura d'entrada registra el recompte del temporitzador1 en una transició de pins
• Una sortida de funció PWM és una ona quadrada amb un període programable i un cicle de treball.

Convertidor analògic-digital de 10 bits de 8 canals

USART amb detecció d’adreces de 9 bits

Port sèrie síncron amb mode mestre i I2C Master / Slave

El port esclau paral·lel de 8 bits

Funcions analògiques

• Convertidor analògic-digital (A / D) de 10 bits fins a 8 canals
• Restabliment marró (BOR)
• Mòdul de comparador analògic (la multiplexació d'entrades programables des de les entrades del dispositiu i les sortides del comparador són accessibles externament)

Pin Descripció de PIC16F877A

A continuació es descriu la descripció dels pins del PIC16F877A.

Avantatges de PIC

• És un disseny RISC
• El seu codi és extremadament eficient, ja que permet que el PIC funcioni amb menys memòria de programa que els seus competidors més grans
• És un cost baix i una velocitat de rellotge elevada

Un circuit d'aplicació típic de PIC16F877A

El circuit següent consisteix en una làmpada la commutació de la qual es controla mitjançant un microcontrolador PIC. El microcontrolador té una interfície amb un cristall extern que proporciona entrada de rellotge.

Aplicació de microcontroladors PIC16F877A

El PIC també es connecta amb un polsador i, en prémer el botó, el microcontrolador en conseqüència envia un senyal elevat a la base del transistor, per tal d’encendre el transistor i així donar una connexió adequada al relé per encendre’l. i permeten el pas de corrent de corrent altern a la llum i, per tant, la llum brilla. L'estat de l'operació es mostra a la pantalla LCD connectada al microcontrolador PIC.

Microcontrolador MSP

Un microcontrolador com MSP430 és un microcontrolador de 16 bits. El terme MSP és l'acrònim de 'Mixed Signal Processor'. Aquesta família de microcontroladors prové de Texas Instruments i està dissenyada per a sistemes de baix cost i dissipació d'energia. Aquest controlador inclou un bus de dades de 16 bits, modes d’adreçament-7 amb un conjunt d’instruccions reduït, que permet un codi de programació més dens i curt que s’utilitza per a un rendiment ràpid.

Aquest microcontrolador és un tipus de circuit integrat que s’utilitza per executar programes per controlar altres màquines o dispositius. És un tipus de micro-dispositiu que s’utilitza per controlar altres màquines. Les característiques d’aquest microcontrolador normalment es poden obtenir amb altres tipus de microcontroladors.

• SoC complet com ADC, LCD, ports d'E / S, RAM, ROM, UART, temporitzador de gos de vigilància, temporitzador bàsic, etc.
• Utilitza un cristall extern i un oscil·lador FLL (bucle bloquejat amb freqüència) deriva principalment de tots els CLK interns
• L’ús d’energia és baix, com 4,2 nW només per a cada instrucció
• Generador estable per a les constants més freqüents com –1, 0, 1, 2, 4, 8
• La velocitat alta típica és de 300 ns per a cada instrucció, com ara CLK de 3,3 MHz
• Els modes d’adreçament són 11 on els set modes d’adreçament s’utilitzen per als operands font i s’utilitzen quatre modes d’adreçament per als operands de destinació.
• Arquitectura RISC amb 27 instruccions bàsiques

La capacitat en temps real és completa, estable i nominal. La freqüència CLK del sistema només es pot obtenir després de 6 rellotges només quan es restaura l'MSP430 des del mode de baixa potència. Per al cristall principal, no hi ha esperes per començar a estabilitzar i oscil·lar.

Les instruccions bàsiques es van combinar amb funcions especials per fer el programa més senzill dins del microcontrolador MSP430 mitjançant un assemblador que no fos en C per proporcionar una funcionalitat i flexibilitat excepcionals. Per exemple, fins i tot mitjançant un recompte baix d’instruccions, el microcontrolador és capaç de seguir aproximadament tot el conjunt d’instruccions.

Microcontrolador Hitachi

El microcontrolador Hitachi pertany a la família H8. Un nom com H8 s’utilitza dins d’una gran família de microcontroladors de 8 bits, 16 bits i 32 bits. Aquests microcontroladors es van desenvolupar a través de Renesas Technology. Aquesta tecnologia es va fundar als semiconductors Hitachi, l'any 1990.

Microcontrolador Motorola

El microcontrolador Motorola és un microcontrolador extremadament incorporat, que s’utilitza per al processament de dades amb un alt rendiment. La unitat d’aquest microcontrolador utilitza una SIM (System Integration Module), TPU (Time Processing Unit) i QSM (Queued Serial Module).

Avantatges dels tipus de microcontroladors

Els avantatges dels tipus de microcontroladors són els següents.

• Fiable
• Reutilitzable
• Energia eficient
• Econòmic
• Reutilitzable
• Requereix menys temps per funcionar
• Són flexibles i molt petits
• A causa de la seva alta integració, es pot reduir la mida i el cost del sistema.
• La interfície del microcontrolador és fàcil amb ports ROM, RAM i E / S addicionals.
• Es poden realitzar moltes tasques, de manera que es pot reduir l’efecte humà.
• És senzill d’utilitzar, la solució de problemes i el manteniment del sistema són senzills.
• Funciona com un microordinador sense cap component digital

Inconvenients dels tipus de microcontroladors

Els desavantatges dels tipus de microcontroladors són els següents.

• Complexitat de programació
• Sensibilitat electrostàtica
• La interfície amb dispositius d'alta potència no és possible.
• La seva estructura és més complexa en comparació amb els microprocessadors.
• En general, s’utilitza en microdispositius
• Simplement realitza un incomplet no. d'execucions simultàniament.
• S’utilitza generalment en micro equips
• Té una estructura més complexa en comparació amb un microprocessador
• El microcontrolador no pot connectar directament un dispositiu de major potència
• Només va realitzar un nombre limitat d'execucions simultàniament

Aplicacions dels tipus de microcontroladors

Els microcontroladors s'utilitzen principalment per a dispositius incrustats, a diferència dels microprocessadors que s'utilitzen en ordinadors personals, en altres dispositius. S’utilitzen principalment en diferents aparells, com ara dispositius mèdics implantables, eines elèctriques, sistemes de control de motors en automòbils, màquines que s’utilitzen a oficines, aparells controlats a distància, joguines, etc.

• Automòbils
• Sistemes de mesura manuals
• Telèfons mòbils
• Sistemes Informàtics
• Alarmes de seguretat
• Electrodomèstics
• Mesurador de corrent
• Càmeres
• Micro forn
• Instruments de mesura
• Dispositius per al control de processos
• S’utilitza en dispositius de mesura i mesura, voltímetre, per mesurar objectes giratoris
• Dispositius de control
• Dispositius d’instrumentació industrial
• Dispositius d’instrumentació en indústries
• Sensor de llum
• Dispositius de seguretat
• Dispositius de control de processos
• Dispositius de control
• Detecció d'incendis
• Detecció de temperatura
• Telèfons mòbils
• Mòbils automàtics
• Rentadores
• Càmeres
• Alarmes de seguretat

Per tant, tot això es tracta una visió general dels tipus de microcontroladors . Aquests microcontroladors són microordinadors d’un sol xip i la tecnologia que s’utilitza per a la seva fabricació és VLSI. Aquests també es coneixen com a controladors incrustats que estan disponibles en 4 bits, 8 bits, 64 bits i 128 bits. Aquest xip està dissenyat per controlar diferents funcions del sistema incrustat. Aquí teniu una pregunta, quina diferència hi ha entre un microprocessador i un microcontrolador?