In-nies kellhom jiddependu fuq messaġġiera biex jirċievu u jibagħtu messaġġi fil-passat. Fl-aħħar tas-seklu 19, kien hemm stadju importanti fl-industrija tal-komunikazzjoni bir-rilaxx tal-ewwel telefon. Din l-introduzzjoni bidlet kif in-nies jinteraġixxu u jikkomunikaw bejniethom.
Madankollu, l-avvanz ma waqafx hemm. Wara aktar minn seklu, il-mowbajl ġie introdott b'karatteristiċi aktar avvanzati bħall-kapaċità tat-touchscreen, jibgħat u jirċievi emails, u ħafna oħrajn. Dawn il-karatteristiċi avvanzati huma appoġġjati minn tnejn mill-komponenti primarji ta 'smartphone: mikroproċessuri u mikrokontrolluri.
Dan l-artikolu jiddiskuti dak li għandek bżonn tkun taf dwar wieħed mill-komponenti primarji ta 'smartphones, il-mikrokontrollur. Hawnhekk, int ser titgħallem x'inhu mikrokontrollur, il-klassifikazzjoni tiegħu, u aktar.
1. X'inhu Mikrokontrollur?
Meta wieħed jitkellem dwar il-kompjuters u l-apparat elettroniku, ħafna fanfara tmur għall-mikroproċessuri. Madankollu, komponent kritiku ieħor fl-ismartphone tiegħek jistħoqqlu xi glorja—il-mikrokontrollur.
Mikrokontrollur jirreferi għal apparat ta 'ċirkwit integrat (IC) li jamministra l-funzjonijiet ta' sistema elettronika. Huwa ottimizzat għal softwer u mqiegħed b'mod permanenti ġewwa l-ismartphone tiegħek biex iwettaq funzjonijiet speċifiċi, bħar-rispons tal-touchscreen.
L-unità tal-mikrokontrollur (MCU) hija terminu magħżul tajjeb li jiddefinixxi l-karatteristiċi tiegħu. Il-prefiss 'mikro' jiddeskrivi ċ-ċokon tas-sistema. Sadanittant, 'kontrollur' jiddeskrivi l-abbiltà tas-sistema li tikkontrolla porzjonijiet oħra ta 'sistema elettronika, normalment permezz ta' unità mikroproċessur u periferali oħra.
Il-prestazzjoni tal-MCU tiddependi fuq il-funzjonalità u l-aġilità tal-proċessur diġitali u l-memorja, u apparati periferali oħra ddisinjati biex jgħinu lis-sistema jinteraġixxi ma 'sistemi oħra.
2. Mikroproċessuri vs Mikrokontrolluri
Xi drabi, in-nies jistgħu jużaw it-terminu "mikroproċessur" meta jirreferu għal mikrokontrollur, iżda għandek tifhem differenza distinta bejn iż-żewġ apparati.
Nibdew billi nifhmu x'inhu mikroproċessur. Mikroproċessur jirreferi għal unità ta 'kontroll ta' sistema tal-kompjuter li twettaq operazzjonijiet ta 'unità loġika aritmetika (ALU) u tikkomunika ma' apparati oħra konnessi magħha. L-apparat huwa fuq ċippa waħda taċ-ċirkwit integrat li fiha ħafna komponenti ċkejkna bħal semikondutturi, transistors, dajowds, transistors, u aktar li jaħdmu flimkien, u jgħinu lit-telefon tiegħek jagħmel ix-xogħol tiegħu.
- Mikroproċessur jaġixxi bħala l-qalba ta 'sistema tal-kompjuter; jiġifieri, dak kollu li jagħmel kompjuter huwa deskritt mill-istruzzjonijiet tal-programmi tal-kompjuter. Il-mikroproċessur iwettaq dawn l-istruzzjonijiet ħafna miljuni kull sekonda. Sadanittant, il-mikrokontrolluri jaġixxu bħala l-qalba ta 'applikazzjoni inkorporata.
- Mikroproċessur huwa biss proċessur; għalhekk, il-memorja u l-apparati periferali, bħal tagħmir ta 'input u output (I/O), iridu jiġu konnessi esternament, u għalhekk isir goff u aktar kumpless. Min-naħa l-oħra, mikrokontrollur għandu proċessur u memorja integrata u sistemi I/O, għalhekk iċ-ċirkwit huwa żgħir u inqas kumpless.
- Il-mikrokontrollur għandu aktar unitajiet ta 'ħażna ta' memorja ta 'veloċità għolja mill-mikroproċessur f'termini ta' reġistri. Għalhekk, ħafna mill-operazzjonijiet fil-mikroproċessuri huma bbażati fuq il-memorja.
3. Klassifikazzjoni ta 'Mikrokontrolluri
Il-mikrokontrolluri jistgħu jiġu kklassifikati kif ġej:
-
Wisa 'tal-linja
Ix-xarabank jiddeskrivi l-linji paralleli użati biex jgħaqqdu komponenti differenti tal-mikrokontrolluri. Huwa jittrasmetti data u struzzjonijiet bejn il-komponenti tal-apparat ta 'kontroll.
Il-mikrokontrolluri huma kklassifikati f'mikrokontrolluri ta '8-bit, 16-bit u 32-bit ibbażati fuq il-wisa' tax-xarabank.
Mikrokontrollur ta '8-bit għandu wisa' ta' bus 1-byte. Għalhekk, tista 'tittrasferixxi u tesegwixxi d-dejta ta' tmien bits f'ċiklu wieħed. L-iżvantaġġ ewlieni ta 'dan il-mikrokontrollur huwa meta jipproċessa operazzjonijiet ALU. Għalhekk, jekk qed tipproċessa data ta '16-il bit, se tuża ċikli multipli biex tlesti l-operat tagħha, li twassal għal prestazzjoni fqira u ineżattezzi.
Sadanittant, mikrokontrollur ta' 16-il bit għandu wisa' ta' xarabank ta' 2 byte. Huwa aktar effiċjenti u preċiż minn mikrokontrollur ta '8-bit. Jipproċessa data ta '16-il bit f'ċiklu wieħed.
Fl-aħħar nett, mikrokontrollur ta '32 bit għandu wisa' tax-xarabank ta '32 bit jew twil 4 bytes. Dan il-mikrokontrollur għandu prestazzjoni u okkorrenza ogħla mit-tip 16-bit. Madankollu, huwa aktar għali u jikkonsma aktar enerġija. Huwa l-aktar adattat biex iwettaq ħidmiet kumplessi ta 'proċessar tas-sinjali tal-awdjo u tal-vidjo. Jagħmel ukoll l-integrazzjoni ta 'periferali multipli aktar faċli, bħal universali serial bus (USB). Tista 'tagħżel minn diversi mikrokontrolluri 32-bit, inklużi STM32F031G6U6 u marki ta 'fama oħra li kisbu popolarità matul l-aħħar ftit snin minħabba l-prestazzjoni għolja u l-eżattezza tagħhom.
-
Memorja
Mikrokontrollur tal-memorja inkorporat għandu l-blokki tal-memorja essenzjali kollha integrati ġewwa ċippa waħda. Dawn il-blokki funzjonali jinkludu timer, interruzzjonijiet, programm, u memorja tad-dejta. Dawn huma fissi, għalhekk mhumiex espansibbli; madankollu, tista 'tutilizza memorja esterna li tinqara biss (ROM) biex testendi l-ħażna tal-mikrokontrollur tiegħek.
Min-naħa l-oħra, mikrokontrollur tal-memorja esterna m'għandux wieħed mill-blokki funzjonali inkorporati ġewwa ċ-ċippa tiegħu; għalhekk, għandu jgħaqqad ma 'blokk estern. Il-konnessjoni ta 'moduli esterni żżid id-daqs tal-mikrokontrollur.
4. Komponenti Bażiċi tal-Mikrokontrolluri
Mikrokontrollur għandu komponenti oħra integrati f'ċirkwit wieħed biex iwettaq funzjonijiet speċifiċi. Dawn jinkludu:
-
CPU tal-Unità Ċentrali tal-Ipproċessar
CPU jaġixxi bħala l-moħħ tal-mikrokontrollur fl-ismartphone tiegħek. L-unità ġġib istruzzjoni, tifhem xi tfisser, u fl-aħħar tesegwixxiha. Bl-istess mod, l-unità tgħaqqad kull komponent tal-mikrokontrollur f'ċirkwit wieħed, sabiex it-twettiq ta 'funzjonijiet speċifiċi jsir aktar faċli. Madankollu, huwa essenzjali li tissorvelja it-temperatura tas-CPU tiegħek, biex jiġu evitati kwistjonijiet fit-tul li jistgħu jaffettwaw il-prestazzjoni tal-ismartphone tiegħek.
-
Portijiet U Reġistri
Portijiet u reġistri jirreferu għal postijiet tal-memorja speċjali ddedikati għal funzjonijiet speċjali bħall-lokazzjoni tal-ħardwer. Madankollu, xi portijiet jistgħu jkunu ddedikati għall-funzjonalità I/O taċ-ċippa tal-mikrokontrollur. Tista 'wkoll tibdel l-assenjazzjoni tal-pin tal-mikrokontrollur (pin tad-dħul għal pin tal-ħruġ) billi ddaħħal jew 1 jew 0 f'indirizz tal-port speċifiku.
-
Konvertitur minn Analog għal Diġitali (ADC)
Kif jissuġġerixxi l-isem, dan il-komponent huwa responsabbli għall-konverżjoni ta 'sinjali analogi għal dawk diġitali. Pereżempju, meta tkun qed tuża l-ismartphone tiegħek, il-mess fuq l-iskrin huwa l-input analogu f'dan il-konvertitur. ADC se jikkonverti l-input tas-sensor f'forma diġitali, u l-iskrin se jirrispondi kif xieraq.
-
Timer
Skont it-tip ta 'smartphone, mikrokontrollur jista' jkollu aktar minn timer jew counter wieħed. Dan il-komponent huwa responsabbli għall-funzjonijiet kollha tal-ħin u l-għadd ta 'mikrokontrollur. Uħud mill-funzjonijiet tiegħu jinkludu modulazzjonijiet, kejl tal-frekwenza, ġenerazzjoni ta 'polz, u għadd ta' impulsi esterni.
-
Memorja
Il-memorja f'mikrokontrollur tintuża biex taħżen data u programmi. Is-sistema għandha ammont partikolari ta 'memorja b'aċċess każwali, ROM, u memorji flash oħra għall-ħażna u l-ġestjoni tal-kodiċi tas-sors tal-programm.
Bottom Line
Kif diskuss, l-introduzzjoni tal-mowbajls bidlet kif in-nies jinteraġixxu u jikkomunikaw ma 'xulxin. Il-komponenti primarji ta 'smartphones, mikroproċessuri, u mikrokontrolluri, appoġġaw karatteristiċi avvanzati bħal touchscreen u kapaċitajiet oħra.
