הבית > תערוכה > תוכן

מיקרו אינטגרציה גבוהה יותר

Mar 08, 2019

מיקרו בקרי לא יכול ליישם כתובת חיצונית או אוטובוס נתונים כפי שהם משלבים זיכרון RAM ו נדיף זיכרון על אותו שבב כמו CPU. באמצעות סיכות פחות, השבב יכול להיות ממוקם בחבילה זולה יותר, זול יותר.


שילוב הזיכרון וציוד היקפי אחר על שבב בודד ובדיקתם כיחידה מגדיל את עלות השבב, אך לעיתים קרובות גורם לירידה בעלות נטו של המערכת המשולבת בכללותה. גם אם העלות של מעבד שיש לו ציוד היקפי משולב היא מעט יותר מהעלות של מעבד וציוד היקפי חיצוני, עם פחות שבבים בדרך כלל מאפשר לוח מעגל קטן יותר וזול יותר, ומפחית את העבודה הנדרשת להרכבה ולבדוק את לוח המעגל, בנוסף לטיפול כדי להקטין את שיעור הפגמים עבור הרכבה הסתיימה.


מיקרו בקר הוא מעגל משולב יחיד, בדרך כלל עם התכונות הבאות:


יחידת עיבוד מרכזית - החל במעבדים קטנים ופשוטים של 4 סיביות למעבדים מורכבים של 32 סיביות או 64 סיביות

זיכרון נדיף (RAM) לאחסון נתונים

ROM, EPROM, EEPROM או זיכרון פלאש עבור תוכנית ופרמטרים אחסון אחסון

הבדידים קלט קלט פלט, המאפשר שליטה או זיהוי של מצב ההיגיון של סיכת החבילה הפרט

קלט / פלט טורי כגון יציאות טוריות (UARTs)

ממשקי תקשורת טורית אחרים כמו I²C, ממשק היקפי טורי ובקר רשת אזור עבור הקישוריות של המערכת

ציוד היקפי כגון טיימרים, מונים אירועים, גנרטורים PWM, ו כלב שמירה

מחולל שעון - לעתים קרובות מתנד עבור תזמון קוורץ תזמון, מהוד או מעגל RC

רבים כוללים אנלוגי לדיגיטלי הממירים, חלקם כוללים דיגיטלי ל-אנלוגי הממירים

תכנות במעגלים ותמיכה באיתור באגים במעגלים

שילוב זה מקטין באופן דרסטי את מספר הצ 'יפס ואת כמות החיווט ואת המעגלים הלוח שטח זה יהיה צורך לייצר מערכות מקבילות באמצעות שבבים נפרדים. יתר על כן, על התקני ספירה נמוך במיוחד, כל סיכה יכול ממשק למספר ציוד היקפי פנימי, עם פונקציית סיכה שנבחרה על ידי התוכנה. זה מאפשר חלק לשמש במגוון רחב יותר של יישומים מאשר אם סיכות היו פונקציות ייעודי.


מיקרו בקרי הוכיחו להיות פופולרי מאוד במערכות משובצות מאז ההקדמה שלהם בשנות ה -70.


חלק מהמיקרו-בקרים משתמשים בארכיטקטורה של הרווארד: אוטובוסים נפרדים של זיכרון עבור הוראות ונתונים, המאפשרים גישה להתקיים בו-זמנית. כאשר נעשה שימוש בארכיטקטורה של הרווארד, ייתכן שמילות ההוראה עבור המעבד יהיו בגודל סיביות שונה מאורך הזיכרון הפנימי ורשומות; לדוגמה: הוראות של 12 סיביות המשמשות לרישומי נתונים של 8 סיביות.


ההחלטה של איזה פריפריה להשתלב היא לעתים קרובות קשה. ספקי המיקרו-בקרים לעיתים קרובות סוחרים בתדרים תפעוליים ובגמישות של עיצוב המערכת מול דרישות זמן-לשוק מלקוחותיהם ועלות מערכת כוללת נמוכה יותר. יצרנים צריכים לאזן את הצורך למזער את גודל השבב נגד פונקציונליות נוספת.


ארכיטקטורות המיקרו משתנה במידה רבה. כמה עיצובים כוללים ליבות מעבד כללי, עם אחד או יותר ROM, RAM, או I / O פונקציות משולבת על החבילה. עיצובים אחרים הם מטרה בנוי עבור יישומי בקרה. סט פקודות מיקרו-בקר יש בדרך כלל הוראות רבות המיועדות למניפולציה של סיביות (פעולות סיביות) כדי להפוך את תוכניות הבקרה לקומפקטיות יותר. [27] לדוגמה, מעבד תכליתי כללי עשוי לדרוש מספר הוראות לבדיקת מעט ברשף ובסניף אם הקטע מוגדר, כאשר מיקרו-בקר יכול לקבל הוראה אחת כדי לספק פונקציה זו הנדרשת בדרך כלל.


Microcontrollers באופן מסורתי אין מתמטיקה מתמטיקה, כך צף נקודה אריתמטית מבוצעת על ידי תוכנה. עם זאת, כמה עיצובים האחרונים כוללים FPU ו- DSP תכונות אופטימיזציה. דוגמה יהיה קו של PIC32 MIPS מבוסס שבב.