NUC975DK61Y - Yntegreare circuits, ynbêde, mikrocontrollers - NUVOTON Technology Corporation

1 Microcontroller definysje

As de microcontroller is de arithmetic logika ienheid, ûnthâld, timer / rekkenmasine, en ferskate / O circuits, ensfh yntegrearre yn in chip, foarmje in basis kompleet computing systeem, it is ek bekend as in single-chip microcomputer.

It programma yn it microcontroller-ûnthâld dat nau brûkt wurdt mei de mikrocontroller-hardware en perifeare hardware-sirkels, wurdt ûnderskieden fan 'e software fan' e PC, en wurdt it mikrocontrollerprogramma neamd as firmware.Algemien is in mikroprosessor in CPU op ien yntegreare sirkwy, wylst in mikrocontroller in CPU, ROM, RAM, VO, timer, ensfh.Yn ferliking mei CPU, microcontroller hat net sa krêftige kompjûter macht, noch hat it MemoryManaaement Unit, dy't makket mikrocontroller kin allinnich omgean wat relatyf inkele en ienfâldige kontrôle, logika, en oare taken, en syn in protte brûkt yn apparatuer kontrôle, sensor sinjaal ferwurking en oare fjilden, lykas guon húshâldlike apparaten, yndustriële apparatuer, elektryske ark, ensfh.

2 De gearstalling fan 'e mikrokontroller

De mikrocontroller bestiet út ferskate dielen: sintrale prosessor, ûnthâld, en ynfier / útfier:

- Sintrale prosessor:

De sintrale prosessor is de kearnkomponint fan 'e MCU, ynklusyf de twa haaddielen fan' e operator en controller.

- Operator

De operator bestiet út arithmetic & logyske ienheid (ALU), accumulator en registers, ensfh De rol fan ALU is te fieren arithmetic of logyske operaasjes op de ynkommende gegevens.De ALU is yn steat om de grutte fan dizze twa gegevens ta te foegjen, te subtrahearjen, te passen of te fergelykjen, en úteinlik it resultaat yn 'e accumulator op te slaan.

De operator hat twa funksjes:

(1) Om ferskate arithmetyske operaasjes út te fieren.

(2) Om ferskate logyske operaasjes út te fieren en logyske tests út te fieren, lykas in nulweardetest of in ferliking fan twa wearden.

Alle operaasjes útfierd troch de operator wurde regissearre troch kontrôle sinjalen út de controller, en, wylst in rekenen operaasje produsearret in rekenen resultaat, produsearret in logyske operaasje in oardiel.

-Kontrôler

De controller is gearstald út programma teller, ynstruksje register, ynstruksje decoder, timing generator en operaasje controller, ensfh It is it "beslút-meitsjen lichem" dat jout kommando's, dat wol sizze koördinearret en regissearret de wurking fan it hiele microcomputer systeem.Syn wichtichste funksjes binne:

(1) Om heljen in ynstruksje út it ûnthâld en oanjaan de lokaasje fan de folgjende ynstruksje yn it ûnthâld.

(2) Om de ynstruksje te ûntsiferjen en te testen en it korrespondearjende sinjaal foar operaasjekontrôle te generearjen om de útfiering fan 'e oantsjutte aksje te fasilitearjen.

(3) Rjochtet en kontrolearret de rjochting fan gegevensstream tusken de CPU, ûnthâld, en ynfier- en útfierapparaten.

De mikroprosessor ferbynt de ALU, tellers, registers en kontrôle seksje troch de ynterne bus, en ferbynt mei de eksterne ûnthâld en input / output ynterface circuits fia de eksterne bus.De eksterne bus, ek neamd de systeem bus, is ferdield yn de gegevens bus DB, adres bus AB en kontrôle bus CB, en is ferbûn mei ferskate perifeare apparaten fia de ynfier- / útfier ynterface circuit.

-Oantinken

Unthâld kin wurde ferdield yn twa kategoryen: data ûnthâld en programma ûnthâld.

Gegevensûnthâld wurdt brûkt om gegevens te bewarjen en programma-opslach wurdt brûkt om programma's en parameters op te slaan.

-Ynput / Output -Linking of ride ferskate apparaten

Serial kommunikaasje havens - útwikselje gegevens tusken MCU en ferskate perifeare apparaten, lykas UART, SPI, 12C, ensfh

3 Microcontroller klassifikaasje

Wat it oantal bits oanbelanget, kinne mikrocontrollers wurde yndield yn: 4-bit, 8-bit, 16-bit en 32-bit.Yn praktyske tapassingen stiet 32-bit foar 55%, 8-bit foar 43%, 4-bit foar 2%, en 16-bit foar 1%

It kin sjoen wurde dat 32-bit en 8-bit mikrokontrollers hjoed de meast brûkte mikrokontrollers binne.
It ferskil yn it oantal bits fertsjintwurdiget net de goede of minne mikroprosessoren, net hoe heger it oantal bits hoe better de mikroprosessor, en net hoe leger it oantal bits hoe minder de mikroprosessor

8-bit MCUs binne alsidich;se biede ienfâldige programmearring, enerzjy effisjinsje en lyts pakket grutte (guon hawwe mar seis pins).Mar dizze mikrocontrollers wurde net typysk brûkt foar netwurk- en kommunikaasjefunksjes.

De meast foarkommende netwurkprotokollen en kommunikaasjesoftwarestapels binne 16- of 32-bit.Kommunikaasje perifeare apparaten binne beskikber foar guon 8-bit apparaten, mar 16- en 32-bit MCUs binne faaks de effisjinter kar.Dochs wurde 8-bit MCU's typysk brûkt foar in ferskaat oan kontrôle-, sensing- en ynterface-applikaasjes.

Arsjitektoanysk kinne mikrocontrollers wurde ferdield yn twa kategoryen: RISC (Reduced Instruction Set Computers) en CISC (Complex Instruction Set Computers).

RISC is in mikroprosessor dy't minder soarten kompjûterynstruksjes útfiert en ûntstie yn 'e jierren '80 mei it MIPS-haadframe (dus RISC-masines), en de mikroprozessors dy't yn RISC-masines brûkt wurde wurde mei-inoar RISC-prosessoren neamd.Op dizze manier is it yn steat om operaasjes út te fieren op in flugger taryf (miljoenen mear ynstruksjes per sekonde, of MIPS).Om't kompjûters ekstra transistors en sirkwy-eleminten nedich binne om elk ynstruksjetype út te fieren, makket de grutter de kompjûterynstruksjeset de mikroprosessor komplekser en fiert operaasjes stadiger út.

CISC omfettet in rike set fan mikro-ynstruksjes dy't it meitsjen fan programma's ferienfâldigje dy't rinne op 'e prosessor.De ynstruksjes binne gearstald út gearkomste taal, en guon mienskiplike funksjes oarspronklik ymplemintearre troch software wurde útfierd troch hardware ynstruksje systeem ynstee.It wurk fan de programmeur wurdt sadwaande gâns fermindere, en guon operaasjes of operaasjes fan legere folchoarder wurde tagelyk yn elke ynstruksjeperioade ferwurke om de útfieringssnelheid fan 'e kompjûter te fergrutsjen, en dit systeem wurdt kompleks ynstruksjesysteem neamd.

4 Gearfetting

In serieuze útdaging foar de hjoeddeiske automotive elektroanika yngenieurs is te bouwen fan in lege kosten, probleem-frij, en sels yn it gefal fan in flater kin wurkje automotive systemen, yn 'e auto prestaasjes stadichoan ferbetterje op it stuit, mikrocontrollers wurde ferwachte te ferbetterjen de prestaasjes fan automotive elektroanyske kontrôle ienheden.