Iftek.dk

Processtyring i teknologi - anvendelses omrader

Integration af hukommelsen og andre ydre enheder på en enkelt chip som en enhed, vil øge udgifterne til denne chip, men ofte resulterer det at integrerede system som helhed, i en nedsat nettoomkostningerne totalt set. Selv om prisen for en CPU, der har integreret periferiudstyr er lidt mere end prisen på en CPU og eksterne enheder, vil det at der er færre chips, typisk giver mulighed for en mindre og billigere printkort, og reducerer arbejde, som kræves for at samle og teste printkortet.

En mikro-controller er en enkelt integreret kredsløb, almindeligvis med følgende funktioner:

• central processing unit - lige fra små og enkle 4-bit processorer til komplekse 32 - eller 64-bit processorer
• flygtig hukommelse (RAM) til datalagring
• ROM, EPROM, EEPROM eller flash-hukommelse til program og driftsparameter opbevaring
• diskret input og output bits, hvilket giver kontrol eller påvisning af logiske tilstand af en enkelt pakke pin
• serielle input / output såsom serielle porte (UARTs)
• andre serielle kommunikation interfaces som I ² C, Serial Peripheral Interface og
• periferiudstyr såsom timere, begivenhed tællere, PWM generatorer, og vagthund
• clock generator - ofte en oscillator til en kvarts timing krystal, resonator eller RC kredsløb
• mange omfatter analog-til-digital konvertere, nogle har digital-til-analog konvertere
• in-circuit programmering og debugging support

Denne integration reducerer drastisk antallet af chips og mængden af ledninger og behov for plads til kredsløb, som der vil være for at producere tilsvarende systemer ved hjælp af separate chips.
Yderliggere fås en enhed med et lavt antal ben, da hvert ben internt kan forbindes med forskellige interne chips, hvor pinfunktionen styres med softwaren. Dette muliggøre en langt større anvendelse af enheden, end hvis der skulle anvendes enheder med dedikerede funktioner på hvert ben.
Micro-controllere har vist sig at være meget populære i indlejrede systemer, siden de blev indført i 1970'erne.

Nogle mikrocontrollere bruge en Harvard arkitektur: det vil sige at de har separat hukommelse busser for henholdsvis instruktioner og data, dette muliggøre at de kan finde sted samtidig. Det betyder også at når der anvendes en Harvard arkitektur, kan instruktion til en processoren være af en anden størrelse end længden af interne hukommelse og registre, for eksempel: 12-bit instruktioner brugt med 8-bit data registre.

Microcontroller arkitekturer varierer meget. Nogle design omfatter generelle formål mikroprocessor kerner, med en eller flere ROM, RAM, eller I / O-funktioner integreret på pakken. Andre designs er bygget til formålet for kontrol applikationer.
En microcontrollers instruktionssæt består typisk af mange instruktioner, som er målrettet mod bit-wise operationer, for at gøre programmerne mere kompakte. F.eks. vil en ”normal” processor til ”normale” behov, kræve adskillige instruktionssæt for at teste et bit i et register og give tilbagemelding hvis det var sat, hvorimod en micro-controller vil kunne klare det med en enkelt instruktion.

En begrænsning ved mikro-controllere er at de ikke har en matematisk co-processor, så floating point regnestykket skal udføres af software.

Opgave

Med udgangspunkt i ovenstående skal I, i grupper diskuttere:

1. Hvor anvender man microcontrollers, nu til dags, og i mere kommerciel brug ?
2. anvendes de også på nuværende tidspunkt, i mere privat regi ?
3. Hvor ser I anvendelses mulighederne for microcontrollers i fremtiden ?
4. I plenum skal I / vi diskuterer fremtidsperspektiverne for microcontrolleren !