Types de microcontrôleurs et leurs applications

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Un microcontrôleur est une seule puce et il est noté μC ou uC. La technologie de fabrication utilisée pour son contrôleur est VLSI. Un autre nom du microcontrôleur est le contrôleur intégré. À l'heure actuelle, il existe différents types de microcontrôleurs sur le marché, tels que 4 bits, 8 bits, 64 bits et 128 bits. Il s'agit d'un micro-ordinateur compressé utilisé pour contrôler les fonctions du système intégré dans les robots, les machines de bureau, les véhicules à moteur, les appareils ménagers et autres gadgets électroniques. Les différents composants utilisés dans un microcontrôleur sont un processeur, des périphériques et une mémoire. Ceux-ci sont essentiellement utilisés dans différents appareils électroniques qui nécessitent un certain contrôle de la part de l'opérateur de l'appareil. Cet article présente un aperçu des types de microcontrôleurs et de leur fonctionnement.

Qu'est-ce qu'un microcontrôleur?

Un microcontrôleur est un petit ordinateur sur puce autonome à faible coût qui peut être utilisé comme système embarqué. Quelques microcontrôleurs peuvent utiliser des expressions à quatre bits et fonctionner à des fréquences d'horloge, qui incluent généralement:




  • Un microprocesseur 8 ou 16 bits.
  • Un peu de RAM.
  • ROM et mémoire flash programmables.
  • E / S parallèles et série.
  • Minuteries et générateurs de signaux.
  • Conversion analogique-numérique et numérique-analogique

Les microcontrôleurs doivent généralement avoir des besoins de faible puissance, car de nombreux appareils qu'ils contrôlent fonctionnent sur batterie. Les microcontrôleurs sont utilisés dans de nombreux appareils électroniques grand public, moteurs de voiture, périphériques d'ordinateurs et équipements de test ou de mesure. Et ceux-ci sont bien adaptés aux applications de batterie longue durée. La partie dominante des microcontrôleurs utilisés de nos jours est implantée dans d'autres appareils.

Microcontrôleurs fonctionnant

La puce du microcontrôleur est un appareil à grande vitesse, mais par rapport à un ordinateur, elle est lente. Ainsi, chaque instruction sera exécutée dans le microcontrôleur à une vitesse rapide. Une fois l'alimentation activée, l'oscillateur à quartz sera activé via le registre logique de commande. Pendant quelques secondes, alors que la préparation initiale est en cours de développement, les condensateurs parasites seront chargés.



Une fois que le niveau de tension atteint sa valeur la plus élevée et la fréquence de l'oscillateur se transforme en un processus stable d'écriture de bits sur des registres de fonctions spéciales. Tout se passe en fonction du CLK de l'oscillateur et l'électronique générale commencera à fonctionner. Tout cela prend extrêmement peu de nanosecondes.

La fonction principale d'un microcontrôleur est qu'il peut être considéré comme des systèmes autonomes utilisant une mémoire de processeur. Ses périphériques peuvent être utilisés comme un microcontrôleur 8051. Lorsque la majorité des microcontrôleurs utilisés actuellement sont intégrés dans d'autres types de machines telles que des appareils téléphoniques, des automobiles et des périphériques de systèmes informatiques.


Principes de base des types de microcontrôleurs

Tout appareil électrique utilisé pour stocker, mesurer et afficher les informations, sinon les mesures comprennent une puce. La structure de base du microcontrôleur comprend différents composants.

CPU

Le microcontrôleur est appelé un périphérique CPU, utilisé pour transporter et décoder les données et enfin terminer efficacement la tâche allouée. En utilisant une unité centrale de traitement, tous les composants du microcontrôleur sont connectés à un système particulier. Les instructions récupérées via la mémoire programmable peuvent être décodées via le CPU.

Mémoire

Dans un microcontrôleur, la puce mémoire fonctionne comme un microprocesseur car elle stocke toutes les données ainsi que les programmes. Les microcontrôleurs sont conçus avec une certaine quantité de RAM / ROM / mémoire flash pour stocker le code source du programme.

Ports d'E / S

Fondamentalement, ces ports sont utilisés pour interfacer, sinon pour piloter différents appareils tels que des LED, des écrans LCD, des imprimantes, etc.

Ports série

Les ports série sont utilisés pour fournir des interfaces série entre le microcontrôleur ainsi qu'une variété d'autres périphériques comme le port parallèle.

Minuteries

Un microcontrôleur comprend des minuteries sinon des compteurs. Ceux-ci permettent de gérer toutes les opérations de chronométrage et de comptage dans un microcontrôleur. La fonction principale du compteur est de compter les impulsions extérieures alors que les opérations qui sont effectuées à travers les minuteries sont des fonctions d'horloge, des générations d'impulsions, des modulations, des mesures de fréquence, des oscillations, etc.

ADC (convertisseur analogique-numérique)

ADC est l'acronyme de convertisseur analogique-numérique. La fonction principale de l'ADC est de changer les signaux de l'analogique au numérique. Pour ADC, les signaux d'entrée requis sont analogiques et la production d'un signal numérique est utilisée dans différentes applications numériques comme les appareils de mesure

DAC (convertisseur numérique-analogique)

L'acronyme de DAC est un convertisseur numérique-analogique, utilisé pour effectuer des fonctions inverses vers ADC. Généralement, cet appareil est utilisé pour gérer des appareils analogiques tels que des moteurs à courant continu, etc.

Interpréter le contrôle

Ce contrôleur est utilisé pour donner un contrôle retardé à un programme en cours d'exécution et l'interprétation est soit interne, soit externe.

Bloc fonctionnel spécial

Certains microcontrôleurs spéciaux conçus pour des appareils spéciaux tels que des robots, les systèmes spatiaux comprennent un bloc fonction spécial. Ce bloc a des ports supplémentaires pour effectuer certaines opérations particulières.

Comment les types de microcontrôleurs sont-ils classés?

Les microcontrôleurs sont caractérisés par la largeur du bus, le jeu d'instructions et la structure de la mémoire. Pour une même famille, il peut y avoir différentes formes avec des sources différentes. Cet article va décrire certains des types de base de microcontrôleur que les nouveaux utilisateurs peuvent ne pas connaître.

Les types de microcontrôleur sont indiqués sur la figure, ils sont caractérisés par leurs bits, l'architecture de la mémoire, la mémoire / les périphériques et le jeu d'instructions. Discutons-en brièvement.

Types de microcontrôleurs

Types de microcontrôleurs

Types de microcontrôleurs en fonction du nombre de bits

Les bits du microcontrôleur sont des microcontrôleurs 8 bits, 16 bits et 32 ​​bits.

Dans un 8 bits microcontrôleur, le point où le bus interne est à 8 bits, alors l'ALU effectue les opérations arithmétiques et logiques. Les exemples de microcontrôleurs 8 bits sont les familles Intel 8031/8051, PIC1x et Motorola MC68HC11.

Le 16 bits le microcontrôleur offre une plus grande précision et des performances par rapport au 8 bits. Par exemple, les microcontrôleurs 8 bits ne peuvent utiliser que 8 bits, ce qui donne une plage finale de 0 × 00 - 0xFF (0-255) pour chaque cycle. En revanche, les microcontrôleurs 16 bits avec leur largeur de données en bits ont une plage de 0 × 0000 - 0xFFFF (0-65535) pour chaque cycle.

La valeur la plus extrême d’une minuterie plus longue peut s’avérer utile dans certaines applications et certains circuits. Il peut fonctionner automatiquement sur deux nombres de 16 bits. Quelques exemples de microcontrôleurs 16 bits sont les MCU 16 bits sont des familles étendues 8051XA, PIC2x, Intel 8096 et Motorola MC68HC12.

Le 32 bits Le microcontrôleur utilise les instructions 32 bits pour effectuer les opérations arithmétiques et logiques. Ceux-ci sont utilisés dans les dispositifs à commande automatique, y compris les dispositifs médicaux implantables, les systèmes de commande de moteur, les machines de bureau, les appareils et d'autres types de systèmes embarqués. Quelques exemples sont la famille Intel / Atmel 251, PIC3x.

Types de microcontrôleurs selon les périphériques de mémoire

Les périphériques de mémoire sont divisés en deux types, ils sont

  • Microcontrôleur de mémoire intégré
  • Microcontrôleur de mémoire externe

Microcontrôleur à mémoire intégrée : Lorsqu'un système embarqué possède une unité de microcontrôleur qui possède tous les blocs fonctionnels disponibles sur une puce, on parle de microcontrôleur embarqué. Par exemple, 8051 ayant une mémoire de programme et de données, des ports E / S, une communication série, des compteurs et des minuteries et des interruptions sur la puce est un microcontrôleur intégré.

Microcontrôleur de mémoire externe : Lorsqu'un système embarqué a une unité de microcontrôleur qui n'a pas tous les blocs fonctionnels disponibles sur une puce, on parle de microcontrôleur de mémoire externe. Par exemple, 8031 ​​n'a pas de mémoire de programme sur la puce est un microcontrôleur de mémoire externe.

Types de microcontrôleurs selon le jeu d'instructions

CISC : CISC est un ordinateur à jeu d'instructions complexe. Il permet au programmeur d'utiliser une instruction à la place de nombreuses instructions plus simples.

RISQUE : Le RISC signifie Reduced Instruction Set Computer, ce type de jeu d'instructions réduit la conception du microprocesseur pour les normes de l'industrie. Il permet à chaque instruction d'opérer sur n'importe quel registre ou d'utiliser n'importe quel mode d'adressage et d'accès simultané au programme et aux données.

Exemple pour CISC et RISC

CISC :Mov AX, 4 RISQUE :Mov AX, 0
Mov BX, 2Mov BX, 4
AJOUTER BX, AXMov CX, 2
CommencerAJOUTER AXE, BX
BoucleCommencer

D'après l'exemple ci-dessus, les systèmes RISC raccourcissent le temps d'exécution en réduisant les cycles d'horloge par instruction, et les systèmes CISC raccourcissent le temps d'exécution en réduisant le nombre d'instructions par programme. Le RISC donne une meilleure exécution que le CISC.

Types de microcontrôleurs selon l'architecture de la mémoire

L'architecture mémoire du microcontrôleur sont de deux types, à savoir:

  • Microcontrôleur d'architecture de mémoire Harvard
  • Microcontrôleur d'architecture de mémoire Princeton

Microcontrôleur Harvard Memory Architecture : Le point où une unité de microcontrôleur a un espace d'adressage de mémoire différent pour le programme et la mémoire de données, le microcontrôleur a une architecture de mémoire Harvard dans le processeur.

Microcontrôleur d'architecture de mémoire Princeton : Au moment où un microcontrôleur a une adresse mémoire commune pour la mémoire programme et la mémoire de données, le microcontrôleur a une architecture de mémoire Princeton dans le processeur.

Types de microcontrôleurs

Il existe différents types de microcontrôleurs comme 8051, PIC, AVR, ARM,

Microcontrôleur 8051

Il s'agit d'un microcontrôleur 40 broches avec Vcc de 5V connecté à la broche 40 et Vss à la broche 20 qui est maintenue à 0V. Et il y a des ports d'entrée et de sortie de P1.0 - P1.7 et qui ont une fonction de drain ouvert. Port3 a des fonctionnalités supplémentaires. La broche 36 a la condition de drain ouvert et la broche 17 a tiré un transistor vers le haut à l'intérieur du microcontrôleur.

Lorsque nous appliquons la logique 1 au port1, nous obtenons la logique 1 au port21 et vice versa. La programmation du microcontrôleur est complètement compliquée. En gros, nous écrivons un programme en langage C qui est ensuite converti en langage machine compris par le microcontrôleur.

Une broche RESET est connectée à la broche 9, connectée avec un condensateur. Lorsque l'interrupteur est sur ON, le condensateur commence à se charger et la RST est élevée. L'application d'une valeur élevée à la broche de réinitialisation réinitialise le microcontrôleur. Si nous appliquons un zéro logique à cette broche, le programme démarre l'exécution depuis le début.

Architecture mémoire de 8051

La mémoire du 8051 est divisée en deux parties. Ce sont la mémoire de programme et la mémoire de données. La mémoire de programme stocke le programme en cours d'exécution tandis que la mémoire de données stocke temporairement les données et les résultats. Le 8051 a été utilisé dans un grand nombre d'appareils, principalement parce qu'il est facile à intégrer dans un appareil. Les microcontrôleurs sont principalement utilisés dans la gestion de l'énergie, les écrans tactiles, les automobiles et les appareils médicaux.

Mémoire programme de 8051

Mémoire programme de 8051

Et

Mémoire de données de 8051

Mémoire de données de 8051

Description des broches du microcontrôleur 8051

Broche 40: Vcc est la principale source d'alimentation de + 5V DC.

Broche 20: Vss - il représente la connexion à la terre (0 V).

Broches 32-39: Connu sous le nom de Port 0 (P0.0 à P0.7) pour servir de ports d'E / S.

Broche 31: L'activation du verrouillage d'adresse (ALE) est utilisée pour démultiplexer le signal de données d'adresse du port 0.

Pin-30: (EA) L'entrée d'accès externe est utilisée pour activer ou désactiver l'interfaçage de la mémoire externe. S'il n'y a pas besoin de mémoire externe, cette broche est toujours maintenue haute.

Broche 29: Program Store Enable (PSEN) est utilisé pour lire les signaux de la mémoire de programme externe.

Broches - 21-28: Connu sous le nom de Port 2 (P 2.0 à P 2.7) - en plus de servir de port d'E / S, les signaux de bus d'adresse d'ordre supérieur sont multiplexés avec ce port quasi bidirectionnel.

Broches 18 et 19: Utilisé pour interfacer un cristal externe pour fournir une horloge système.

Broches 10 à 17: Ce port remplit également d'autres fonctions telles que les interruptions, l'entrée de la minuterie, les signaux de commande pour la mémoire externe interfaçant la lecture et l'écriture. Il s'agit d'un port quasi bidirectionnel avec pull-up interne.

Broche 9: Il s'agit d'une broche RESET, utilisée pour mettre les microcontrôleurs 8051 à leurs valeurs initiales, pendant que le microcontrôleur fonctionne ou au démarrage initial de l'application. La broche RESET doit être réglée haut pendant 2 cycles machine.

Broches 1 à 8: Ce port ne remplit aucune autre fonction. Le port 1 est un port d'E / S quasi bidirectionnel.

Microcontrôleur Renesas

Renesas est la dernière famille de microcontrôleurs automobiles qui offre des fonctionnalités hautes performances avec une consommation d'énergie exceptionnellement faible sur une vaste gamme d'articles. Ce microcontrôleur offre une sécurité fonctionnelle riche et des caractéristiques de sécurité intégrées requises pour les applications automobiles nouvelles et avancées. La structure de base du processeur du microcontrôleur prend en charge des exigences de haute fiabilité et de hautes performances.

La forme complète du microcontrôleur RENESAS est «Renaissance Semiconductor for Advanced Solutions». Ces microcontrôleurs offrent les meilleures performances aux microprocesseurs ainsi qu'aux microcontrôleurs pour avoir de bonnes caractéristiques de performance ainsi qu'une très faible consommation d'énergie ainsi qu'un emballage solide.

Ce microcontrôleur a une capacité de mémoire énorme ainsi qu'un brochage, ils sont donc utilisés dans différentes applications de contrôle automobile. Les familles de microcontrôleurs les plus populaires sont le RX ainsi que le RL78 en raison de leurs hautes performances. Les principales caractéristiques de RENESAS RL78, ainsi que des microcontrôleurs de la famille RX, sont les suivantes.

  • L'architecture utilisée dans ce microcontrôleur est l'architecture CISC Harvard qui offre des performances élevées.
  • La famille de RL78 est accessible en microcontrôleurs 8 bits et 16 bits alors que la famille RX est un microcontrôleur 32 bits.
  • Le microcontrôleur de la famille RL78 est un microcontrôleur à faible consommation tandis que la famille RX offre une efficacité et des performances élevées.
  • Le microcontrôleur de la famille RL78 est disponible de 20 broches à 128 broches tandis que la famille RX peut être obtenue dans un microcontrôleur à 48 broches dans un boîtier à 176 broches.
  • Pour le microcontrôleur RL78, la mémoire flash varie de 16 Ko à 512 Ko alors que, pour la famille RX, elle est de 2 Mo.
  • La RAM du microcontrôleur de la famille RX va de 2 Ko à 128 Ko.
  • Le microcontrôleur Renesas offre une faible puissance, des performances élevées, des packages modestes et la plus grande gamme de tailles de mémoire combinés avec des périphériques riches en caractéristiques.
Microcontrôleurs Renesas

Microcontrôleurs Renesas

  • Renesas propose les familles de microcontrôleurs les plus polyvalentes au monde.Par exemple, notre famille RX propose de nombreux types d'appareils avec des variantes de mémoire allant de 32K flash / 4K RAM à un incroyable 8M flash / 512K RAM.
  • La famille RX de microcontrôleurs 32 bits est un microcontrôleur polyvalent riche en fonctionnalités couvrant une large gamme d'applications de contrôle embarquées avec une connectivité haut débit, un traitement de signal numérique et un contrôle d'onduleur.
  • La famille de microcontrôleurs RX utilise une architecture Harvard CISC 32 bits améliorée pour obtenir des performances très élevées.

Description des broches

La disposition des broches du microcontrôleur Renesas est illustrée sur la figure:

Schéma des broches des microcontrôleurs Renesas

Schéma des broches des microcontrôleurs Renesas

C'est un microcontrôleur à 20 broches. La broche 9 est Vss, broche de masse et Vdd, broche d'alimentation. Il a trois types d'interruption différents, qui sont l'interruption normale, l'interruption rapide, l'interruption à grande vitesse.

Les interruptions normales stockent les registres significatifs sur la pile à l'aide d'instructions push et pop. Les interruptions rapides sont automatiquement stockées le compteur de programme et le mot d'état du processeur dans des registres de sauvegarde spéciaux, le temps de réponse est donc plus rapide. Et les interruptions à grande vitesse allouent jusqu'à quatre des registres généraux pour une utilisation dédiée par l'interruption pour augmenter encore la vitesse.

La structure du bus interne offre 5 bus internes pour garantir que le traitement des données n'est pas ralenti. Les extractions d'instructions se produisent via un large bus de 64 bits, de sorte qu'en raison des instructions de longueur variable utilisées dans les architectures CISC.

Caractéristiques et avantages des microcontrôleurs RX

  • La faible consommation d'énergie est réalisée à l'aide de la technologie multicœur
  • Prise en charge du fonctionnement 5V pour les conceptions industrielles et d'appareils
  • Évolutivité de 48 à 145 broches et de 32 Ko à 1 Mo de mémoire flash, avec 8 Ko de mémoire flash de données inclus
  • Fonction de sécurité intégrée
  • Un ensemble de fonctions riches intégrées de 7 UART, I2C, 8 SPI, comparateurs, ADC 12 bits, DAC 10 bits et ADC 24 bits (RX21A), qui réduira le coût du système en intégrant la plupart des fonctions

Application du microcontrôleur Renesas

  • L'automatisation industrielle
  • Applications de communication
  • Applications de contrôle de moteur
  • Test et mesure
  • Applications médicales

AVR Microcontrollers

Le microcontrôleur AVR est développé par Alf-Egil Bogen et Vegard Wollan d'Atmel Corporation. Les microcontrôleurs AVR sont une architecture Harvard RISC modifiée avec des mémoires séparées pour les données et le programme et la vitesse de l'AVR est élevée par rapport à 8051 et PIC. L'AVR signifie À lf-Egil Bogen et V egard Wollan's R Processeur ISC.

Microcontrôleur Atmel AVR

Microcontrôleur Atmel AVR

Différence entre les contrôleurs 8051 et AVR

  • Les 8051 sont des contrôleurs 8 bits basés sur l'architecture CISC, les AVR sont des contrôleurs 8 bits basés sur l'architecture RISC
  • 8051 consomme plus d'énergie qu'un microcontrôleur AVR
  • En 8051, nous pouvons programmer facilement que le microcontrôleur AVR
  • La vitesse de l'AVR est supérieure à celle du microcontrôleur 8051

Classification des contrôleurs AVR

Les microcontrôleurs AVR sont classés en trois types:

  • TinyAVR - Moins de mémoire, petite taille, convient uniquement aux applications plus simples
  • MegaAVR - Ce sont les plus populaires ayant une bonne quantité de mémoire (jusqu'à 256 Ko), le plus grand nombre de périphériques intégrés et adaptés aux applications modérées à complexes
  • XmegaAVR - Utilisé commercialement pour les applications complexes, qui nécessitent une grande mémoire programme et une vitesse élevée

Caractéristiques du microcontrôleur AVR

  • 16 Ko de flash programmable intégré au système
  • 512B d'EEPROM programmable dans le système
  • Minuterie 16 bits avec fonctionnalités supplémentaires
  • Plusieurs oscillateurs internes
  • Mémoire flash d'instruction interne et auto-programmable jusqu'à 256K
  • Programmable dans le système à l'aide de méthodes ISP, JTAG ou haute tension
  • Section de code de démarrage en option avec bits de verrouillage indépendants pour la protection
  • Périphériques série synchrones / asynchrones (UART / USART)
  • Bus d'interface périphérique série (SPI)
  • Interface série universelle (USI) pour le transfert de données synchrone à deux / trois fils
  • Horloge de surveillance (WDT)
  • Plusieurs modes de veille à économie d'énergie
  • Convertisseurs A / N 10 bits, avec un multiplex jusqu'à 16 canaux
  • Prise en charge des contrôleurs CAN et USB
  • Appareils basse tension fonctionnant jusqu'à 1,8 V

Il existe de nombreux microcontrôleurs de la famille AVR, tels que ATmega8, ATmega16, etc. Dans cet article, nous discutons du microcontrôleur ATmega328. L'ATmega328 et l'ATmega8 sont des circuits intégrés compatibles avec les broches, mais fonctionnellement ils sont différents. L'ATmega328 a une mémoire flash de 32 Ko, alors que l'ATmega8 a 8 Ko. D'autres différences sont la SRAM et l'EEPROM supplémentaires, l'ajout d'interruptions de changement de broche et les minuteries. Certaines des fonctionnalités d'ATmega328 sont:

Caractéristiques de ATmega328

  • 28-pin AVR microcontroller
  • Mémoire programme flash de 32 ko
  • Mémoire de données EEPROM de 1 ko
  • Mémoire de données SRAM de 2 ko
  • Les broches d'E / S sont 23
  • Deux minuteries 8 bits
  • Convertisseur A / N
  • PWM à six canaux
  • USART intégré
  • Oscillateur externe: jusqu'à 20 MHz

Description de la broche de ATmega328

Il est livré en DIP 28 broches, illustré dans la figure ci-dessous:

Schéma des broches des microcontrôleurs AVR

Schéma des broches des microcontrôleurs AVR

Vcc: Tension d'alimentation numérique.

GND: Sol.

Port B: Le port B est un port d'E / S bidirectionnel 8 bits. Les broches du port B sont tri-déclarées lorsqu'une condition de réinitialisation devient active ou une, même si l'horloge ne fonctionne pas.

Port C: Le port C est un port d'E / S bidirectionnel 7 bits avec des résistances de rappel internes.

PC6 / RÉINITIALISER

Port D: Il s'agit d'un port d'E / S bidirectionnel 8 bits avec résistances de rappel internes. Les tampons de sortie du port D se composent de caractéristiques d'entraînement symétriques.

AVcc: AVcc est la broche de tension d'alimentation pour l'ADC.

AREF: AREF est la broche de référence analogique pour l'ADC.

Applications du microcontrôleur AVR

Il existe de nombreuses applications des microcontrôleurs AVR, ils sont utilisés dans la domotique, les écrans tactiles, les automobiles, les appareils médicaux et la défense.

Microcontrôleur PIC

PIC est un contrôleur d’interface périphérique, développé par la microélectronique de l’instrument général, en 1993. Il est contrôlé par le logiciel. Ils pourraient être programmés pour accomplir de nombreuses tâches et contrôler une ligne de génération et bien d'autres. Les microcontrôleurs PIC trouvent leur place dans de nouvelles applications telles que les smartphones, les accessoires audio, les périphériques de jeux vidéo et les appareils médicaux avancés.

Il existe de nombreux PIC, commencés par PIC16F84 et PIC16C84. Mais c'étaient les seuls PIC flash abordables. Microchip a récemment introduit des puces flash avec des types beaucoup plus attrayants, tels que 16F628, 16F877 et 18F452. Le 16F877 est environ deux fois le prix de l'ancien 16F84 mais a huit fois la taille du code, beaucoup plus de RAM, beaucoup plus de broches d'E / S, un UART, un convertisseur A / N et bien plus encore.

Microcontrôleur PIC

Microcontrôleur PIC

Caractéristiques du PIC16F877

Les caractéristiques de pic16f877 sont les suivantes.

  • Processeur RISC hautes performances
  • Jusqu'à 8K x 14 mots de mémoire de programme FLASH
  • 35 Instructions (codage à longueur fixe 14 bits)
  • Mémoire de données RAM statique 368 × 8
  • Jusqu'à 256 x 8 octets de mémoire de données EEPROM
  • Capacité d'interruption (jusqu'à 14 sources)
  • Trois modes d'adressage (direct, indirect, relatif)
  • Réinitialisation à la mise sous tension (POR)
  • Mémoire d'architecture de Harvard
  • Mode veille d'économie d'énergie
  • Large plage de tension de fonctionnement: 2,0 V à 5,5 V
  • Courant élevé / source: 25mA
  • Machine à base d'accumulateur

Caractéristiques périphériques

3 minuteries / compteurs (pré-scalaires programmables)

  • Timer0, Timer2 est une minuterie / compteur 8 bits avec pré-scalaire 8 bits
  • Timer1 est de 16 bits, peut être incrémenté pendant le sommeil via un cristal / une horloge externe

Deux modules PWM de capture, de comparaison

  • La fonction de capture d'entrée enregistre le compte Timer1 sur une transition de broche
  • Une sortie de fonction PWM est une onde carrée avec une période et un cycle de service programmables.

Convertisseur analogique-numérique 10 bits 8 canaux

USART avec détection d'adresse 9 bits

Port série synchrone avec mode maître et maître / esclave I2C

Le port esclave parallèle 8 bits

Fonctions analogiques

  • Convertisseur analogique-numérique (A / N) 10 bits, jusqu'à 8 canaux
  • Réinitialisation des baisses de tension (BOR)
  • Module de comparaison analogique (le multiplexage d'entrée programmable à partir des entrées de l'appareil et des sorties du comparateur est accessible de l'extérieur)

Description des broches du PIC16F877A

La description des broches du PIC16F877A est présentée ci-dessous.

PIC micro

PIC microcon

Microcontrôle PIC

Avantages de PIC

  • C'est une conception RISC
  • Son code est extrêmement efficace, permettant au PIC de fonctionner avec généralement moins de mémoire programme que ses plus grands concurrents
  • C'est une vitesse d'horloge élevée et économique

Un circuit d'application typique de PIC16F877A

Le circuit ci-dessous est constitué d'une lampe dont la commutation est contrôlée à l'aide d'un microcontrôleur PIC. Le microcontrôleur est interfacé avec un cristal externe qui fournit une entrée d'horloge.

Application des microcontrôleurs PIC16F877A

Application des microcontrôleurs PIC16F877A

Le PIC est également interfacé avec un bouton poussoir et en appuyant sur le bouton poussoir, le microcontrôleur envoie en conséquence un signal haut à la base du transistor, de manière à allumer le transistor et ainsi donner une bonne connexion au relais pour l'allumer et permettre le passage du courant alternatif vers la lampe et ainsi la lampe brille. L'état de l'opération est affiché sur l'écran LCD interfacé avec le microcontrôleur PIC.

Microcontrôleur MSP

Un microcontrôleur comme MSP430 est un microcontrôleur 16 bits. Le terme MSP est l'acronyme de «Mixed Signal Processor». Cette famille de microcontrôleurs provient de Texas Instruments et est conçue pour les systèmes à faible coût et à faible dissipation de puissance. Ce contrôleur comprend un bus de données 16 bits, modes d'adressage-7 avec jeu d'instructions réduit, ce qui permet un code de programmation plus dense et plus court utilisé pour des performances rapides.

Ce microcontrôleur est un type de circuit intégré, utilisé pour exécuter les programmes pour contrôler d'autres machines ou appareils. C'est une sorte de micro-appareil, utilisé pour contrôler d'autres machines. Les caractéristiques de ce microcontrôleur peuvent normalement être obtenues avec d'autres types de microcontrôleur.

  • SoC complet comme ADC, LCD, ports d'E / S, RAM, ROM, UART, minuterie de surveillance, minuterie de base, etc.
  • Il utilise un cristal externe et un oscillateur FLL (boucle à verrouillage de fréquence) dérive principalement tous les CLK internes
  • L'utilisation de l'énergie est faible comme 4,2 nW uniquement pour chaque instruction
  • Générateur stable pour les constantes les plus fréquemment utilisées telles que -1, 0, 1, 2, 4, 8
  • La vitesse élevée typique est de 300 ns pour chaque instruction, comme le CLK 3,3 MHz
  • Les modes d'adressage sont 11 où les sept modes d'adressage sont utilisés pour les opérandes source et quatre modes d'adressage sont utilisés pour l'opérande de destination.
  • Architecture RISC avec 27 instructions de base

La capacité en temps réel est pleine, stable et la fréquence nominale CLK du système ne peut être obtenue après 6 horloges qu'une fois que le MSP430 est rétabli à partir du mode basse consommation. Pour le cristal principal, pas d'attente pour démarrer la stabilisation et l'oscillation.

Les instructions de base ont été combinées à l'aide de fonctionnalités spéciales pour rendre le programme facile dans le microcontrôleur MSP430 en utilisant l'assembleur autrement en C pour fournir des fonctionnalités exceptionnelles ainsi qu'une flexibilité. Par exemple, même en utilisant un faible nombre d'instructions, le microcontrôleur est capable de suivre approximativement l'ensemble du jeu d'instructions.

Microcontrôleur Hitachi

Le microcontrôleur Hitachi appartient à la famille H8. Un nom comme H8 est utilisé dans une grande famille de microcontrôleurs 8 bits, 16 bits et 32 ​​bits. Ces microcontrôleurs ont été développés grâce à la technologie Renesas. Cette technologie a été fondée dans les semi-conducteurs Hitachi, en 1990.

Microcontrôleur Motorola

Le microcontrôleur Motorola est un microcontrôleur extrêmement intégré, utilisé pour les processus de traitement de données à haute performance. L'unité de ce microcontrôleur utilise un SIM (System Integration Module), TPU (Time Processing Unit) et QSM (Queued Serial Module).

Avantages des types de microcontrôleurs

Les avantages des types de microcontrôleurs sont les suivants.

  • Sûr
  • Réutilisable
  • A faible consommation
  • Rentable
  • Réutilisable
  • Il nécessite moins de temps pour fonctionner
  • Ceux-ci sont flexibles et très petits
  • En raison de leur intégration élevée, sa taille et son coût du système peuvent être réduits.
  • L'interfaçage du microcontrôleur est facile avec des ports ROM, RAM et E / S supplémentaires.
  • De nombreuses tâches peuvent être effectuées, de sorte que l'effet humain peut être réduit.
  • Il est simple à utiliser, le dépannage et la maintenance du système sont simples.
  • Il fonctionne comme un micro-ordinateur sans aucune pièce numérique

Inconvénients des types de microcontrôleurs

Les inconvénients des types de microcontrôleurs sont les suivants.

  • Complexité de la programmation
  • Sensibilité électrostatique
  • L'interfaçage avec des appareils haute puissance n'est pas possible.
  • Sa structure est plus complexe par rapport aux microprocesseurs.
  • Généralement, il est utilisé dans les microdispositifs
  • Il exécute simplement un non incomplet. d’exécutions simultanées.
  • Il est généralement utilisé dans les micro-équipements
  • Il a une structure plus complexe par rapport à un microprocesseur
  • Le microcontrôleur ne peut pas interfacer directement un appareil plus puissant
  • Il n'a effectué qu'un nombre limité d'exécutions simultanément

Applications des types de microcontrôleurs

Les microcontrôleurs sont principalement utilisés pour les appareils embarqués, contrairement aux microprocesseurs qui sont utilisés dans les ordinateurs personnels ou d'autres appareils. Ceux-ci sont principalement utilisés dans différents appareils tels que les dispositifs médicaux implantables, les outils électriques, les systèmes de commande de moteur dans les automobiles, les machines utilisées dans les bureaux, les appareils contrôlés à distance, les jouets, etc. Les principales applications des types de microcontrôleurs sont les suivantes.

  • Automobiles
  • Systèmes de comptage portatifs
  • Téléphones portables
  • Systèmes informatiques
  • Alarmes de sécurité
  • appareils électroménagers
  • Compteur actuel
  • Appareils photo
  • Micro four
  • Instruments de mesure
  • Dispositifs de contrôle de processus
  • Utilisé dans les appareils de mesure et de mesure, voltmètre, mesure d'objets rotatifs
  • Contrôle des appareils
  • Appareils d'instrumentation industriels
  • Appareils d'instrumentation dans les industries
  • Détection de la lumière
  • Dispositifs de sécurité
  • Dispositifs de contrôle de processus
  • Contrôle des appareils
  • Détection d'incendie
  • Détection de température
  • Téléphones portables
  • Auto Mobiles
  • Machines à laver
  • Appareils photo
  • Alarmes de sécurité

Ainsi, il s'agit de un aperçu des types de microcontrôleurs . Ces microcontrôleurs sont des micro-ordinateurs monopuce et la technologie utilisée pour sa fabrication est VLSI. Ceux-ci sont également connus sous le nom de contrôleurs intégrés, disponibles en 4 bits, 8 bits, 64 bits et 128 bits. Cette puce est conçue pour contrôler différentes fonctions du système embarqué. Voici une question pour vous, quelle est la différence entre un microprocesseur et un microcontrôleur?