Mikrokontroller

Muxtasar qilib aytganda, mikrokontroller "chipdagi tizim" ning klassik namunasi bo'lib, u ham protsessor yadrosini, ham yordamchi va periferik qurilmalar to'plamini o'z ichiga oladi, bu mikrokontroller ko'p hollarda to'liq o'zini o'zi ta'minlash imkonini beradi.

В типовом микропроцессоре, подобном тому, что стоит в любом ПК или смартфоне, практически все модули, которые можно отнести к вспомогательным (питание, тактирование, даже базовые периферийные устройства), вынесены за пределы самого чипа, несмотря на то, что работать без них микропроцессор bo'lishi mumkin emas.

Mikrokontrollerda, aksincha, yadro bilan bir xil chipda nafaqat uning ishlashi uchun zarur bo'lgan quyi tizimlar, balki turli amaliy vazifalarni bajarishda talab qilinishi mumkin bo'lgan ko'plab periferik qurilmalar ham amalga oshiriladi. Bundan tashqari, ko'plab mikrokontroller ishlab chiqaruvchilari bir-biri bilan asosiy ishlashi yoki xotira hajmi bo'yicha emas, balki periferik qurilmalarning ko'pligi va funktsiyalari bo'yicha raqobatlashadi.

Mikrokontrollerlar uzoq vaqt davomida mikroprotsessorlar bilan parallel ravishda rivojlanmoqda - masalan, sanoat mahsulotlarida hali ham mavjud bo'lgan Intel 8051 arxitekturasi 1980 yilda ishlab chiqilgan. Bir nuqtada, ularning rivojlanish chiziqlari mikroprotsessorlar bilan kesisha boshlaydi - masalan, mikrokontrollerlarning eski modellarida tashqi operativ xotira uchun interfeyslar mavjud va mikroprotsessor ishlab chiqaruvchilari chipga tobora ko'proq periferik qurilmalarni birlashtirmoqdalar (shunchaki esda tutingki, "shaxsiy kompyuterlar" paydo bo'lishining boshida. ” hatto kesh xotirasi ham tashqi mikrosxemalar bilan yozilgan) - lekin har qanday holatda ham ular rivojlanishning ikkita sezilarli darajada farq qiladigan tarmoqlari bo'lib qoladi.

Aslida, mikrokontrollerlarni yaratishdan maqsad kichik hisoblash quvvatini talab qiladigan turli xil qurilmalarning narxini pasaytirish va ularni miniatyuralashtirish qobiliyati edi: bitta chipdan foydalanish, uning ishlashi uchun shunchaki quvvat bilan ta'minlash, ishlab chiqishni sezilarli darajada osonlashtiradi va 4-5 ta individual chiplar to'plamiga nisbatan bosilgan elektron platani ishlab chiqarish.

Albatta, mikrokontrollerning o'ziga xos cheklovlari bor - katta kompyuterda juda katta plataning yarmini egallagan narsani bitta chipga yig'ish texnik jihatdan mumkin emas.

Ishlash chastotalari kamdan-kam hollarda 200 MGts dan oshadi va ko'pincha o'nlab megahertz mintaqasida bo'ladi.
Operativ xotira miqdori megabayt ichida va ko'pincha o'nlab kilobayt mintaqada.
Dastur xotirasining hajmi megabayt ichida va ko'pincha o'nlab yoki yuzlab kilobaytlarda bo'ladi.

Kurs doirasida biz 32 KB RAM, 256 KB ROM va maksimal ish chastotasi 32 MGts (Nucleo-L152RE platalarida biroz jiddiyroq chiplar - 80 KB RAM va 512 KB) bo'lgan STM32L151CC mikrokontrollerlari bilan ishlaymiz. ROMdan).

Xotira

Umuman olganda, mikrokontroller ichida to'rt turdagi xotira bo'lishi mumkin:

Faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira (flesh xotira) foydalanuvchi dasturlarini va ba'zan mikrokontrollerning ba'zi sozlamalarini saqlash uchun ishlatiladi. Agar mikrokontrollerning xususiyatlarini ko'rsatganda, ular xotira hajmini qaysi biri, qoida tariqasida, flesh haqida ekanligini ko'rsatmasdan yozadilar. Quvvat o'chirilganda flesh-disk tarkibi qayta tiklanmaydi, normal sharoitda undagi ma'lumotlarning saqlash muddati odatda kamida 10 yil.
RAM foydalanuvchi dasturini bajarish va "lahzali" ma'lumotlarni saqlash uchun ishlatiladi. Operativ xotira har doim qayta ishga tushirilganda yoki o'chirilganda qayta tiklanadi va ba'zi uyqu rejimlariga kirganingizda saqlanib qolmasligi mumkin. Mikrokontrollerlarda ko'pincha dastur xotirasi va ma'lumotlar xotirasi o'rtasida aniq bo'linish mavjud emas - natijada siz "RAMdan bajarish" atamasini uchratishingiz mumkin, ya'ni RAMda nafaqat ma'lumotlar, balki dasturning o'zi ham mavjud; ammo, bu juda ekzotik holatlar.
EEPROM _ Doimiy xotiraga ham tegishli, lekin flesh-xotiradan o'z xususiyatlariga ko'ra sezilarli farq qiladi. Flash-ning ikkita katta kamchiliklari bor, bu esa uni dasturdan joriy ma'lumotlarni saqlashda juda noqulay qiladi - birinchidan, flash-da bir xil katakning ustiga yozishlar soni cheklangan, ikkinchidan, flesh ko'pincha faqat butun sahifalar bilan ishlanishi mumkin, ular yuzlab sahifalardir. bayt hajmida, hatto bitta baytning ustiga yozish kerak bo'lsa ham. EEPROM-da bunday kamchiliklar mavjud emas - uning ishlash muddati odatda o'n baravar ko'p (100 mingdan 1 million qayta yozishgacha) va siz har bir bayt bilan alohida ishlashingiz mumkin. Shu sababli, EEPROM dasturning o'zi tomonidan yaratilgan ma'lumotlarni doimiy saqlash uchun ishlatiladi (o'lchov arxivlari, dastur sozlamalari va boshqalar); uning odatiy hajmi bir necha kilobaytni tashkil qiladi, ammo hamma kontrollerlarda ham mavjud emas.
Tizim xotirasi . Foydalanuvchi tomonidan yozilmaydigan, lekin mikrokontroller ishlab chiqarish jarayonida yoziladigan doimiy xotira sohalari. Ular odatda bajariladigan bootloader kodini o'z ichiga oladi (quyida batafsilroq), lekin ular ba'zi kalibrlash konstantalarini, seriya raqamlarini yoki hatto periferik qurilmalar bilan ishlash uchun yordamchi kutubxonalarni ham saqlashi mumkin.

Siz ma'lum bir kontrollerning xotira tashkilotini uning ma'lumotlar varag'ida ko'rishingiz mumkin. Bu erda, masalan, STM32L151CC uchun ma'lumotlar varag'i , uning 51-betida ushbu oilaning xotira kartasi taqdim etilgan.

Biz aytib o'tgan barcha to'rt turdagi xotira kartaning juda kichik qismini egallashini payqash oson - va rasmning aksariyat qismida kontrollerda mavjud bo'lgan barcha periferik qurilmalar ro'yxati mavjud.

Download 434.94 Kb.

1 2 3 4 5

Download 434.94 Kb.