NUC975DK61Y - Integréiert Circuits, Embedded, Mikrokontroller - NUVOTON Technology Corporation

1 Mikrokontroller Definitioun

Well de Mikrokontroller déi arithmetesch Logik Eenheet ass, Erënnerung, Timer / Rechner, a verschidde / O Circuits, etc.

De Programm am Microcontroller Memory, deen enk mat der Mikrocontroller Hardware a Peripherie Hardware Circuits benotzt gëtt, gëtt vun der Software vum PC ënnerscheet, a gëtt de Mikrocontroller Programm als Firmware genannt.Allgemeng ass e Mikroprozessor eng CPU op engem eenzegen integréierte Circuit, während e Mikrokontroller eng CPU, ROM, RAM, VO, Timer, asw., alles op engem eenzegen integréierte Circuit.Am Verglach mat CPU huet de Mikrokontroller net sou mächteg Rechenkraaft, an et huet och net MemoryManaaement Eenheet, déi de Mikrokontroller nëmmen e puer relativ eenzeg an einfach Kontroll, Logik an aner Aufgaben handhaben kann, a si wäit an der Ausrüstungskontroll, Sensor Signalveraarbechtung benotzt. an aner Felder, wéi e puer Hausgeräter, Industrieausrüstung, Kraaftwierk, asw.

2 D'Zesummesetzung vum Mikrokontroller

De Mikrokontroller besteet aus verschiddenen Deeler: Zentralprozessor, Erënnerung an Input / Output:

- Zentralprozessor:

Den zentrale Prozessor ass de Kärkomponent vum MCU, dorënner déi zwee Haaptdeeler vum Bedreiwer a Controller.

- Bedreiwer

De Bedreiwer besteet aus arithmetescher & logescher Eenheet (ALU), Akkumulator a Registere, etc. D'Roll vun der ALU ass arithmetesch oder logesch Operatiounen op déi erakommen Donnéeën ze maachen.D'ALU ass fäeg d'Gréisst vun dësen zwou Donnéeën ze addéieren, ze subtrahéieren, ze passen oder ze vergläichen, a schliisslech d'Resultat am Akkumulator ze späicheren.

De Bedreiwer huet zwou Funktiounen:

(1) Fir verschidde arithmetesch Operatiounen auszeféieren.

(2) Fir verschidde logesch Operatiounen auszeféieren a logesch Tester auszeféieren, sou wéi e Nullwäerttest oder e Verglach vun zwee Wäerter.

All Operatiounen, déi vum Bedreiwer ausgefouert ginn, gi vu Kontrollsignaler vum Controller geleet, a wärend eng arithmetesch Operatioun en arithmetescht Resultat produzéiert, produzéiert eng logesch Operatioun e Urteel.

-Kontroller

De Controller besteet aus Programmzähler, Instruktiounsregister, Instruktiounsdecoder, Timinggenerator an Operatiounscontroller, asw. Et ass de "Entscheedungsorgan", deen d'Befehle stellt, also d'Operatioun vum ganze Mikrocomputersystem koordinéiert an dirigéiert.Seng Haaptfunktiounen sinn:

(1) Fir eng Instruktioun aus der Erënnerung ze recuperéieren an de Standuert vun der nächster Instruktioun an der Erënnerung unzeginn.

(2) Fir d'Instruktioun ze decodéieren an ze testen an dat entspriechend Operatiounskontrollsignal ze generéieren fir d'Ausféierung vun der spezifizéierter Handlung ze erliichteren.

(3) Dirigent a kontrolléiert d'Richtung vum Datefloss tëscht der CPU, Erënnerung, an Input an Output Geräter.

De microprocessor interconnects der ALU, counters, Registere a Kontroll Rubrik duerch den internen Bus, a verbënnt mat der externer Erënnerung an Input / Ausgabbehälter Interface Kreesleef duerch den externen Bus.Den externen Bus, och de Systembus genannt, ass an den Datebus DB, Adressbus AB a Kontrollbus CB opgedeelt, a gëtt mat verschiddenen Randerscheinungen duerch den Input / Output Interface Circuit ugeschloss.

- Erënnerung

Erënnerung kann an zwou Kategorien ënnerdeelt ginn: Daten Erënnerung a Programm Erënnerung.

Datespeicher gëtt benotzt fir Daten ze späicheren a Programmlagerung gëtt benotzt fir Programmer a Parameteren ze späicheren.

-Input / Output -Verknëppen oder verschidden Apparater fueren

Serial Kommunikatioun Ports-Austausch Daten tëscht MCU a verschiddene Peripheriegeräter, wéi UART, SPI, 12C, etc.

3 Mikrokontroller Klassifikatioun

Wat d'Zuel vun de Bits ugeet, kënnen d'Mikrokontroller an: 4-Bit, 8-Bit, 16-Bit an 32-Bit klasséiert ginn.A prakteschen Uwendungen, 32-Bit Konte fir 55%, 8-Bit Konte fir 43%, 4-Bit Konte fir 2%, an 16-Bit Konte fir 1%

Et kann gesi ginn datt 32-Bit an 8-Bit Mikrokontroller déi meescht benotzte Mikrokontroller haut sinn.
Den Ënnerscheed an der Unzuel vun de Bits representéiert net déi gutt oder schlecht Mikroprozessoren, net wat d'Zuel vun de Bits méi héich ass, wat de Mikroprozessor besser ass, an net wat d'Zuel vun de Bits manner ass, dest méi schlëmm ass de Mikroprozessor.

8-Bit MCUs sinn villsäiteger;si bidden einfach programméiere, Energieeffizienz a kleng Package Gréisst (e puer hunn nëmme sechs Pins).Awer dës Mikrokontroller ginn net typesch fir Netzwierker a Kommunikatiounsfunktiounen benotzt.

Déi meescht üblech Netzwierkprotokoller a Kommunikatiounssoftware Stack sinn 16- oder 32-Bit.Kommunikatioun Peripherieger sinn fir e puer 8-Bit Apparater sinn, mee 16- an 32-Bit MCUs sinn dacks déi méi efficace Wiel.Trotzdem ginn 8-Bit MCUs typesch fir eng Vielfalt vu Kontroll-, Sensing- an Interface Uwendungen benotzt.

Architektonesch kënne Mikrokontroller an zwou Kategorien opgedeelt ginn: RISC (Reduced Instruction Set Computers) an CISC (Complex Instruction Set Computers).

RISC ass e Mikroprozessor dee manner Aarte vu Computerinstruktiounen ausféiert an entstanen an den 1980er Jore mam MIPS Mainframe (dh RISC Maschinnen), an d'Mikroprozessoren, déi an RISC Maschinnen benotzt ginn, ginn kollektiv RISC Prozessoren genannt.Op dës Manéier ass et fäeg Operatiounen mat engem méi séieren Taux auszeféieren (Millioune méi Instruktiounen pro Sekonn, oder MIPS).Well Computeren zousätzlech Transistoren a Circuitelementer erfuerderen fir all Instruktiounstyp auszeféieren, wat méi grouss ass de Computerinstruktiounsset de Mikroprozessor méi komplex a mécht Operatiounen méi lues aus.

CISC enthält e räiche Set vu Mikroinstruktiounen, déi d'Schafung vu Programmer vereinfachen, déi um Prozessor lafen.D'Instruktioune sinn aus Assemblée Sprooch komponéiert, an e puer gemeinsam Funktiounen ursprénglech duerch Software ëmgesat duerch Hardware Uweisunge System ëmgesat amplaz.D'Aarbecht vum Programméierer gëtt also vill reduzéiert, an e puer méi niddereg Uerdnung Operatiounen oder Operatioune ginn gläichzäiteg an all Instruktiounsperiod veraarbecht fir d'Ausféierungsgeschwindegkeet vum Computer ze erhéijen, an dëse System gëtt komplex Instruktiounssystem genannt.

4 Resumé

Eng sérieux Erausfuerderung fir d'Automobilelektronik Ingenieuren vun haut ass e Low-Cost, Problem-gratis ze bauen, an och am Fall vun engem Echec kann Autossystemer funktionnéieren, an der Leeschtung vum Auto graduell am Moment verbesseren, Mikrokontroller ginn erwaart d'Performance ze verbesseren vun automobile elektronesch Kontroll Unitéiten.