Возможности микроконтроллера

ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА

Микроконтроллеры в целом можно разделить на группы 8, 16 и 32 разрядных по размеру их арифметических и индексных регистров.

Тактовая частота или, более точно, скорость шины определяет, сколько вычислений может быть выполнено за единицу времени. Некоторые микроконтроллеры, в основном ранних разработок имеют узкий диапазон допустимой тактовой частоты, в то время как другие могут работать вплоть до нулевой частоты. Иногда выбирается специфическая тактовая частота, чтобы сгенерировать другую тактовую частоту, требуемую в системе, например, для задания скоростей последовательной передачи. В основном, вычислительная мощность, потребляемая мощность и стоимость системы увеличиваются с повышением тактовой частоты. Цена системы при повышении частоты увеличивается из-за стоимости не только микроконтроллера, но также и всех требующихся дополнительных микросхем, таких как RAM, ROM, PLD и контроллеры шины.

Рассмотрим технологию, с использованием которой изготовлен микропроцессор: N-канальную металлокиселполупроводник (NMOS), которая использовалась в микроконтроллерах ранних разработок, сравним с современной CMOS технологией с высоким уровнем интеграции (HCMOS). В отличие от ранних NMOS процессоров, в HCMOS уровни сигналов изменяются в диапазоне от 0 до уровня напряжения питания. В связи с этим обстоятельством предпочтение отдается HCMOS процессорам. Кроме того, HCMOS потребляют меньшую мощность и, следовательно, меньше нагреваются. Геометрические размеры элементов в HCMOS меньше, что позволяет иметь более плотные схемы и, таким образом, работать при более высоких скоростях. Более плотный дизайн также уменьшает стоимость отдельного микроконтроллера, т.к. на кремниевой пластине того же размера можно получить большее количество чипов. По этим причинам сегодня подавляющее большинство микроконтроллеров производятся с использованием HCMOSтехнологии.

За счет достижения более высокого уровня интеграции и надежности при сохранении низкой цены, все микроконтроллеры оснащены встроенными дополнительными устройствами. Эти устройства под управлением микропроцессорного ядра микроконтроллера выполняют определенные функции. Встроенные устройства обладают повышенной надежностью, поскольку они не требуют никаких внешних электрических цепей.

К наиболее известным встроенным устройствам относятся

1. устройства памяти,

2. порты ввода/вывода (I/O),

3. таймеры,

4. системные часы/генератор.

Устройства памяти включают

1. оперативную память (RAM),

2. постоянные запоминающие устройства (ROM),

3. перепрограммируемую ROM (EPROM),

4. электрически перепрограммируемую ROM (EEPROM).

Таймеры включают и часы реального времени, и таймеры прерываний. Следует принимать во внимание диапазон и разрешение таймера, так же как и другие подфункции, такие как функции сравнение и/или захвата входных линий при измерении длительности сигнала

Средства I/O включают

1. последовательные порты связи

2. параллельные порты (I/O линии)

3. аналогоцифровые преобразователи (A/D)

4. цифроаналоговые преобразователи (D/A)

5. драйверы жидкокристаллического дисплея (LCD) или драйверы вакуумного флуоресцентного дисплея (VFD).

Другими, реже используемыми, встроенными ресурсами являются

1. внутренняя/внешняя шина,

2. таймер слежения за нормальным функционированием системы

3. сторожевая схема

4. система обнаружения отказов тактового генератора

5. возможность выбора конфигурации памяти и системный интеграционный модуль (SIM). SIM обычно заменяет внешнюю "склеивающую" логику, необходимую для организации взаимодействия микроконтроллера с внешними устройствами через заданные контакты микросхемы.

В большинство микроконтроллеров с внутрисхемными ресурсами включается блок конфигурационных регистров для управления этими ресурсами.

Дата добавления: 2013-12-13