i te 2025/11/4 3,154

He Aratohu Microcontroller: Me pehea te mahi, nga momo, te papatono, te hoahoanga me nga tono

Ko te microcontroller he rorohiko iti i hangaia ki te maramara kotahi e whakahaere ana me pehea te mahi a nga taputapu hiko.I roto i tenei aratohu, ka ako koe i nga mahi a Microcontrols, me pehea te hanga, me te pehea o te tukatuka i nga whakaurunga me nga putanga ki te whakahaere i nga punaha rereke.Ka ako ano koe mo nga momo rereketanga o nga microcontler, me o raatau hanganga mahara, me pehea te whakamahere i a raatau tono mo o tono.

Pūtea kōrero

Whakaahua 1. Microcontroller i runga i te poari porohita

He aha te microcontroller?

Ko te microcontroller (MCU) he paparanga, kei roto tonu i te rorohiko i runga i te maramara kotahi.Ka uru atu ki te kaiwhakawai, te maumahara (te uira (hipi, te hipi), me nga momo peripherals penei i nga tima, ADC, me nga atanga whakawhitiwhiti korero.Ma tenei whakauru ka taea te whakahaere i nga punaha hikohiko i te wa e pau ana te mana iti.Ko nga Microcontroller te "brains" i muri o nga punaha whakauru.Ko ta raatau hoahoa e arotahi ana ki te mahi i nga mahi motuhake, ki te whakahaere i nga mahi whakahaere, kaua ki te whakahaere tono matatini penei i te rorohiko papamahi.

Hanganga o te microcontroller

Whakaahua 2. Te hanganga o roto o te microcontroller

Ko te hanganga o te Microcontroller e whakakotahi ana i te whakahiato, te rokiroki, me nga kaha honohono i roto i tetahi waahanga whakauru kotahi.Ko ona waahanga nui ko:

• CPU (wae tukatuka pokapū): Ko nga tohutohu a te kawanatanga me nga tohu raraunga i waenga i nga waahanga o roto.

• Te Whakamaumahara Flash: Rokiroki te waehere kaupapa mo nga wa katoa.

• RAM: whakarato rokiroki raraunga poto i te wa e whakahaerehia ana.

• EEPROM: Ka tiakina nga raraunga whirihoranga ahakoa ka mutu te kaha.

• I / O Nga Ports: Ka hono atu te MCU ki nga waahanga o waho penei i nga kaiarahi, nga tohu, me nga horopaki.

• Timers me nga tohu: hapai i nga mahi-a-waa me te tatau huihuinga.

• Nga Taonga ADC / DAC: Nga tohu taatai ​​i nga Sensors ki te puka mamati me te waahi.

• Whakapono Whakawhitiwhiti (UART, Spi, I²C): Tukua te whakawhiti raraunga me etahi atu taputapu me etahi atu waahanga.

Me pehea te mahi a Microcontroller?

Whakaahua 3. Te huringa-tukatuka-tukatuka o te microcontroller

Ko te micromontroller hei waahanga nui o te punaha whakauru.Ka whakahaerehia he kaupapa penapena mai i tona mahara o roto me te whai i te raupapa whakaputanga o te whakauru, te tukatuka, me nga mahi whakaputa.Ka waihangahia te tuatahi, ka tiimata te rehitatanga, nga tauranga, me nga peripherals, ka timata te whakahaere tohutohu kotahi.

I roto i te waahanga whakauru, ka kohikohia e te Microcontroller nga raraunga mai i te taiao na roto i ana titi whakauru.Ko enei tohu ka ahu mai i nga tohu mamati penei i nga pihi pana, i nga taputapu taapiri ranei penei i nga tohu pāmahana me nga potaota.Ko ia whakauru ka hurihia hei puka panui ka taea te whakamaori i te microcontroller te whakamaori.

I te wa e tukatuka ana, e arotakehia ana e te PPU enei whakauru kia rite ki te arorau kua whakamaherehia.Ko nga mahi arite me te arorau e mahia ana hei whakatau, ka whakatairite i nga uara, ki te whakaputa urupare ranei.Hei tauira, ka taea e te MCU te whakatau ka nui ake te paepae me te whakauru ranei i te Press Press me whakahohe i tetahi taputapu whakaputa.

Ka mutu, i te waahanga putanga, ka mahi te microcontroller i runga i nga raraunga kua tukatukahia ma te whakahaere i nga waahanga o waho.Ka taea e te huri i nga LED, ka rere ki nga motuka, he oro, he whakaatu ranei i nga korero mo te LCD.Ko tenei mahi whakaputa ka whakaoti i te huringa me te whakarite i te microcontroller hei whakahoki i te raupapa, te tuku tonu i te aro turuki me te whakahaere i te punaha.

Ko tenei putunga-whakaputa-whakaputa-whakaputa i te matua o ia punaha-a-rorohiko.Ka taea e ia te whakatau i nga whakaritenga, te pumau, me te whakaputa i roto i nga tono maha.

Nga momo o nga kohinga microcontroller

Ko nga Microcontroller e hangai ana i runga i te whanui o a raatau pahi raraunga e 8-bit, 16-bit, 32-bit ranei.Ko te whiriwhiri i te rahi o te rahi o te microcontroller e whakawhirinaki ana ki te uaua me nga matea o to punaha whakauru.

8-bit microcontroller

Whakaahua 4. Tauira o nga Microcontroller 8-Bit

He mahinga microcontroller 8-bit i te taha o te raraunga i te wa kotahi, he pai ki te whakahaere taketake me nga mahi aunoa.He iti rawa te utu o enei taputapu, he kaha, he ngawari hoki ki te kaupapa.He maha nga wa e whakamahia ana i roto i nga hua penei i nga karaka mamati, nga whakahaere pāmahana, me nga karetao ngawari.Ko nga tauira noa ko Intel 80311/8051, Pic10 / 12/8, Motorola Mc68hc11, me nga whanau a Atmel AVR.

16-bit microcontroller

Whakaahua 5. Tauira o te Microcontroller 16-Bit

Ka taea e te Microcontroller te 16-bit ka taea te whakahaere i nga uara raraunga nui ake ki te 65,535 ka taea e ia te mahi i nga tatauranga tika me nga mahi whakahaere tere.Ko enei rangatira e whakamahia ana i roto i nga taputapu e hiahia ana kia kaha te whakahaere tukatuka, penei i nga taonga rongoa, nga punaha inenga, me nga kaiwhakahaere motuka iti.Ka tukuna he toenga i waenga i te utu, te tere, te uaua, te whakarite i a raatau mo nga tono whakauru-waenganui.Ko nga tauira rongonui e kiia nei ko Ti MSP430, Intel 8096, Motorola Mc68hc12, me te raupapa 8051xa.

32-bit microcontroller

Whakaahua 6. Tauira o te 32-bit microcontroller

Ko nga Microcontroller 32-bit te momo tino matatau, i hangaia i te taha o nga hoa mahi nui penei i te Cores Cortex Cores.Ka mahia e ratou nga tohutohu 32-bit me te whakahaere i te maha o nga waahanga uaua, whakawhitiwhiti korero, me te tukatuka raraunga.Ka whakamahia enei MUKI i roto i nga taputapu IOT, te miihini Ahumahi, Rorohiko, me nga punaha hiko mo o raatau tere me te kaha mahara nui me te kaha mahara nui.Ko nga tauira rongonui ko STM32, ESP32, NXP Kinsetis, Pic32, me te Intel / Atmel 251 Series.

Honohomamaharatanga mahara a Microcontroller

Ko te hoahoanga mahara o te micromontroller e whakatau ana me pehea te penapena me te whakauru i nga raraunga me nga tohutohu.E rua nga hoahoa matua e whakamahia ana: Harvard me Von Neumann hoa hoa.

Harvard Hoahoanga Microcontler

Whakaahua 7. Harvard Maumahara Maatauranga Microcontroller

Ka whakamahi tenei hoahoa i nga waahi mahara motuhake mo te kaupapa me te rokiroki raraunga.Kei te pupuri nga mahara o te hotaka akoranga, ahakoa kei te mau tonu nga mahara o nga raraunga.Na te mea ka taea te uru atu ki nga mea e rua, ko Harvard Honorcutanga te tuku tere i te mahi me te pai ake.He mea pai ki te whakahaere i te waa, te tukatuka tohu matihiko (DSP), me nga tono e hiahia ana kia whakamanahia te tere.

Von neumann maumahara microcontroller

Whakaahua 8. Von neumann maumahara microcontroller

I roto i tenei hoahoanga, ko nga tohutohu a te hōtaka me nga raraunga e tiri ana i te taua mahara me te punaha pahi.Ahakoa he maamaa me te ake utu-whai hua, ka taea e te waa te wehe mai i te kaupapa me nga raraunga kaore e taea te uru atu ki te waa.E whakamahia nuitia ana nga punaha neumann von Neumann i roto i te kaupapa whanui, maatauranga, me nga microcontrolles iti-utu.

Te whakamahere i tetahi microcontroller

Ka tautuhi te papatono me pehea te mahi a to microcontroller me te whakautu ki tona taiao.Ka tuhia e koe te firmware, he huinga tohutohu e whakahaere ana me pehea te panui a te MCU, nga tukatuka raraunga, ka tuku putanga.

Utauta papatono noa

• Whakaaturanga Arduino: Mo nga taumata whakaurunga me nga papa tuwhera-puna rite Arduino.

• Kei tal - i whakamahia mo nga taputapu-a-ringa.

• He Whakaaturanga MPLEB X: Mo nga whanau whakaahua a Microchip me nga whanau DSPI.

• STM32CCUBEIDE: Mo STMCROELECROLICS STM32 CONTLERS.

Tuhinga o mua

1. Tuhia te waehere rauemi

Whakatuwherahia to whakaaro me te hanga i tetahi kaupapa hou mo te Microcontroller o te whaainga.Tīpakohia te taputapu tika, tautuhinga karaka, me te waehere whakaoho, te hal / sdk ranei.Tuhia te firmware i C, C ++, te micropyhon ranei me nga mahi maamaa mo te panui whakauru, te tukatuka, me te mana whakahaere.Tāpirihia nga korero me te hapa taketake ki te pupuri i te waehere whakauru.

2. Whakanohia me te hanga

Whiriwhiria te paerewa tika me te taumata arotau mo te rahi, te tere ranei.Hangaia te kaupapa ki te whakaputa i tetahi hex-panui-panui, bin, me te konae ranei.Whakatika i nga hapa complier me nga whakatupatotanga o te Wāhitau hei aukati i nga hapa o te RUNTINTS i runga i te MCU.Whakaū i te ara konae me te tuhi i te mahere mahara mo te whakamahi i te whakamahi i te whakamahi me te whakamahi i te whakamahi.

3. Tukuna (Flash) te kaupapa

Whakauruhia te poari ki runga i te USB, ISP, SWD, me te atanga papatono whakatapu ranei.Tīpakohia te tauranga com tika, te tauira ranei, te whakarite i nga tohu me nga whiringa tautuhi, katahi ka tiimata.Taria te taahiraa ki te whakaoti kia oti ai te whakamahi i te taputapu i tuhia ai te maarama.Te hiko-huringa, te tautuhi ranei i te poari ki te whakahaere i te tono hou.

4. Whakamatau me te Debug

Whakamahia he Serial Serial hei tarai i nga taurangi matua me nga whenua mo te urupare tere.Kia mataara nga LED mo nga tohu ngawari / kore utu me nga tohu wa.Mo nga mehua tika, nga tohu tohu me te oscilloscope, o te Kaitirotiro arorau ranei me te tirotiro i / O te waa, nga mahi pwm, me nga pahi whakawhitiwhiti korero.Iterate i runga i te firmware, hanga, me te whakahoutia kia tae noa ki te mahi a te microctrontrolle i te mea e hiahiatia ana e te tono.

Ma tenei mahi e whakarite te mahi a te microcontroller i hangaia mo te tono motuhake.

Microcontrolleries vs microplocess

Whakaahua 9. Microprocessor Vs. Whakariterite Microcontroller

Ahakoa ko te microcontroller (Muss) me nga microplocess (MPUS) he rite ki te ahua, ka mahi ratou i nga mahi rereke.Whakaahua 6 Ka whakataurite i tetahi microcontroller (microchip atmega328p) me te microprocestor (Intel Core I7).E whakaatu ana ko te MCU te whakauru i te Pae, Mahara, me ahau / O i runga i te maramara kotahi, ka whakawhirinaki te MPU ki nga whakaaro mahara o waho me nga taputapu peripheral.Ko te ripanga i raro nei e whakarato ana i te whakarapopototanga o a raatau rereketanga matua.

Āhuatanga	Microcontroller (MCU)	Microprocessor (MPU)
Tautuhinga	He maramara kotahi me te Pae, Mahara, me ahau / Oripsrals.	He Pae e hiahia ana ki te mahara o waho me nga waahanga.
Huinga Whakauru	CPU, Flash, RAM, Timers, a / O Hangaia ki te IC.	Ko te CPU anake kei roto;Ko etahi atu waahanga kei waho.
Te whakamahinga matua	Te whakahaere me te mahi aunoa i nga punaha whakauru.	Ko te huringa tere-tere i roto i nga PC me nga kaitoro.
Momo maumahara	I runga i te maramara me te RAM (e.g., 32 Kb Flash, 2 KB RAM).	RAM o waho me te rokiroki (E.g., 16 GB DDR4, SSD).
Tere te karaka	1-600 mhz (e.g., STM32 @ 216 MHz, ESP32 @ 240 mhz).	1-5 GHz (e.g., Intel Core I7 @ 4.9 GHz).
Te whakamahi mana	He iti rawa (10 μa-100 MA), pai mo nga taputapu puhiko.	Ko te Runga (15-125 W), me whakamahana.
Te hoahoa hoahoa	Ngawari;He ruarua nga waahanga o waho e hiahiatia ana.	Matatini;me maumahara taapiri me te mahara.
Te wa boot	Takitaro< 10 ms).	He ngoikore (he hēkona iti).
Atanga	I hangaia-i roto i te ADC, DAC, PWM, UART, Spi, I²C.	Me tono i waho o / o chip.
Kua whakaritea te tohutohu	Ko te tikanga o te Resc (e.g., ringa, avr).	Ko te tikanga ko te CISS (E.G., X86, X64).
Tono	Whakamahia i roto i nga robots, iot, taputapu, waka.	Whakamahia ai i roto i nga rorohiko, papamahi, tūmau.
Tautono taputapu	Atmega328p, Pic16F877A, STM32, ESP32.	Intel Core I7, AMD Ryzen, Arm Cortex-a.

Painga me nga herenga

Painga

• te mahi nui mo te mana-tūturu

• Ko te hoahoa aratohu ngawari e tika ana mo nga taonga kua hangaia

• Ko te mahi pono me te kaha-kaha

• He ngawari mo nga momo tono whakauru

• Te hoahoanga o te scalable mo nga whakahoutanga a meake nei

Paenga

• Me whai taputapu me te matauranga

• He iti noa te whakariterite o muri me nga punaha tawhito

• Ko te mahi ka heke iho i raro i nga tikanga taiao

• Ka taea e te hoahoa o roto uaua te uaua

• Ko te tuku me nga take o te waa ka pa ki te whakaputa hanga

Tono Tono Microcontroller

Te Ahurangi Ahumahi

I roto i te Ahumomo Ahumahi, ka whakamahia nga Microcontroller i roto i nga Kaitono arorau i te papatono (PLC), nga ringaringa robotic, me nga waahanga motuka-whakahaere.He tere te whakahaere i te tere, Torque, me te tukatuka i te waa ki te tino tika, ki te whakapai ake i te pai me te haumaru.Ko te Musus Ahumahi Ahumahi ko te whakauru i te raupapa o te raupapa Cortex-M me te PIC, e mohiotia ana mo te pono me te mahi i roto i nga taiao uaua.

Hiko Hiko

Microcontroller mana taputapu o ia ra penei i te rama maamaa, miihini horoi, pouaka pouaka pouaka, me nga punaha HVAC.Ka whakahaere ratou i nga kaiwhaiwhai, te whakahaere i te mana mana, me te whakahohe i nga whatunga-a-rangi penei i te zigbee, wi-fi, ko te Nihokikorangi ranei.Ko nga taputapu penei i te Atmega328P ranei ESP32 ka whakatau i enei punaha ki te aro, te kaha-kaha, me te ngawari ki te whakahaere i nga atamai.

Nga taputapu rongoa

I roto i te mara rongoa, ka whakamahia nga Microcontroller i nga taputapu taatai, nga punaha aroturuki, te whaowhia-manawanui, me nga kaiwhaiwhai hauora.Ka whakaratohia e ratau te hoko raraunga tika mai i nga umanga i te wa e whakarite ana i nga mahi hiko-kore mo te aro turuki tonu.Ko te Musus whaimana-a-Haumaru, penei i nga whanau STM330, MSP430 ranei, me tutuki nga paerewa ture tika i roto i nga hikohiko hauora.

Nga punaha automotive

Ko nga waka hou e whakawhirinaki ana ki te Microcontroller mo te whakahaere miihini, te whakahaere whakawhiti, te maero, te rama, me nga punaha haumaru ano he ASB.Mucs-automotive-akomanga te raraunga raraunga mai i te maha o nga tohunga, me whakarite kia mau te pono i raro i te pāmahana tino.Ko nga Miihini Automotive rongonui kei roto i te infineon Aurix, NXP S32, me Renesas RH850 Series.

Te haumarutanga me te haumaru

He mahi a Microcontrort ki nga papa whakaoho, nga punaha uru rauropi, nga kaitirotiro nekehanga, me nga taputapu tirotiro.Ka tukatuka i nga whakaurunga Snocks, he urupare, me te whakahaere i te whakamunatanga mo te tuku raraunga haumaru.Ko te Mcus iti-mana penei i te Ti MSP430, ko te Cortex-M0 te whakarite kia roa, e tika ana i roto i nga tono a te Haumaru.

Te whakawhitiwhiti korero me te iot

I roto i te whakawhitiwhiti korero me te Ipurangi-o-nga punaha (iot) nga punaha, te microcontroller e whakahaere ana i te honohono ahokore, te ngongo sensor, me nga mahi taatai.Kua hangaia ratou ki roto i nga waahanga Wi-fi, Smart Smart, me nga taputapu e pai ana ki te hono atu ki nga papaaho kapua.Mucs penei i te ESP32, NRF52, me STM32wB Exial Inteltooth, Wi-Fi, ko Lra ranei mo te whakaurunga IOT kore.

Wāhanga whakamutunga

Microcontrols whakakotahi i tetahi kaiwhakawai, mahara, me nga waahanga whakauru / i roto i te punaha iti, pai.Ka uru mai ratau ki nga rahi rereke ki te hapai i nga mahi whakahaere ngawari, ngawari ranei.Ma te whakamahi kaha iti, ngawari ki te whakamahi i nga mara maha, ka tere ake te hangarau hou, he nui ake nga hononga, waka, me nga taputapu honohono.