I. RÉAMHRÁ
Microcontroller, mar chroí -chomhpháirt i dteicneolaíocht leictreonach nua -aimseartha, tá a stair forbartha gaolmhar go dlúth le dul chun cinn na teicneolaíochta leictreonaí. Ós rud é gur rugadh é i lár -1970 s, baineadh úsáid fhorleathan as microcontrollers, lena gcuid buntáistí maidir le comhtháthú ard, costas íseal agus ardfheidhmíocht, i go leor réimsí, amhail rialú mótair, léitheoirí barrachód/scanóirí, leictreonaic tomhaltóra, feistí cearrbhachais, fóin, HVAC, slándáil tógála agus rialú rochtana, rialú tionsclaíoch agus uathoibriú, agus earraí bána. Sa pháipéar seo, tabharfar isteach go mion an sainmhíniú, prionsabal oibre agus dálaí oibre micrea -rialaitheora.
Ii. Sainmhíniú ar mhicrea -rialaitheoir
Is é Microcontroller, a ghiorraítear mar MCU (aonad microcontroller), microcomputer an príomhchuid den microcomputer atá comhtháite i microcomputer sliseanna amháin. Comhtháthaíonn sé an t -aonad próiseála lárnach (LAP), an chuimhne (ROM, RAM), comhéadain ionchuir/aschuir (I/O), an t -uainiú/cuntar, agus an córas idirbhriste agus comhpháirteanna móra eile, agus is é a thréithriú ag a mhéid beag, tomhaltas ísealchumhachta agus feidhmíocht chobhsaí. Tá teacht chun cinn na micrea -rialaitheoirí tar éis forbairt na gcóras leabaithe a chur chun cinn go mór, rud a chumasaíonn réadú feistí cliste éagsúla.
Iii. Prionsabal Oibre an Microcontroller
Tá prionsabal oibre na micrea -rialaitheoir bunaithe go príomha ar obair chomhoibritheach a chomhpháirteanna inmheánacha. Go sonrach, is féidir achoimre a dhéanamh ar phrionsabal oibre an mhicr -rialaitheora mar seo a leanas:
Aonad Próiseála Lárnach (LAP):Is é an LAP an chuid lárnach den microcontroller, atá freagrach as treoracha, próiseáil sonraí agus halgartaim rialaithe a fhorghníomhú. Déanann an LAP a chuid oibríochtaí a shioncronú trí chomharthaí clog, agus déanann sé na hoibríochtaí comhfhreagracha de réir an teagaisc atá leagtha síos sa chlár.
Cuimhne:Tá cuimhní inmheánacha éagsúla i microcontrollers, lena n -áirítear cuimhne cláir (Flash nó Eeprom) agus cuimhne sonraí (RAM). Úsáidtear cuimhne an chláir chun cód an chláir a choinneáil agus úsáidtear an chuimhne sonraí chun na sonraí a úsáidtear sa chlár a choinneáil. Braitheann méid agus cineál na cuimhne ar an tsamhail shonrach microcontroller.
Comhéadain imeallacha:Déantar éagsúlacht comhéadain imeallacha a chomhtháthú sa microcontroller, lena n -áirítear ionchuir agus aschuir chuspóirí ginearálta (GPIOS), ionchuir agus aschuir aschur (ADCanna, DACanna), comhéadain chumarsáide (UARTS, SPIanna, I2Canna), Timers, agus PWMS. Cuireann na comhéadain imeallacha seo ar chumas an mhicrea -rialaitheoir sonraí agus rialú a mhalartú le feistí seachtracha.
Meicníocht Láimhsithe Idirbhriste:Tacaíonn an microcontroller le meicníocht idirbhriste ina bhfuil nuair a tharlaíonn teagmhas seachtrach (m.sh. brúitear eochair, tá fáiltiú sonraí críochnaithe, etc.), cuireann an microcontroller isteach ar fhorghníomhú an chláir reatha agus lascaíonn sé le forghníomhú an chláir chomhfhreagrach Seirbhíse Interrupt. Cuireann an mheicníocht seo ar chumas an mhicrea-rialaitheoir freagairt d'imeachtaí seachtracha i bhfíor-am, ag feabhsú fíor-ama agus iontaofacht an chórais.
Le linn oibriú an mhicr -rialaitheach, léann an LAP treoir ó chuimhne an chláir ar dtús agus cuireann sé an treoir i gcrích. D'fhéadfadh oibríochtaí amhail léamh sonraí, próiseáil, stóráil agus rialú forimeallach a bheith i gceist le forghníomhú an teagaisc. Nuair a tharlaíonn teagmhas seachtrach, cinneann an microcontroller an bhfuil sé riachtanach cur isteach ar fhorghníomhú an chláir reatha de réir an tosaíochta idirbhriste agus an clár seirbhíse comhfhreagrach a fhorghníomhú. Tar éis an Clár Seirbhíse Idirbhriste a fhorghníomhú, tiocfaidh an microcontroller ar ais chuig pointe forghníomhaithe an chláir chun leanúint leis an gclár a fhorghníomhú.
Iv. Coinníollacha oibriúcháin microcontroller
D'fhonn a chinntiú go gcaithfidh gnáthoibriú agus cobhsaí an mhicr -rialaitheoir na trí choinníoll bhunúsacha seo a leanas a chomhlíonadh:
Soláthar cumhachta:Ní mór don microcontroller oibriú faoi sholáthar cumhachta áirithe. Is iondúil go soláthraíonn an ciorcad soláthair cumhachta an soláthar cumhachta oibriúcháin, is iondúil go mbíonn an raon voltais 3 ~ 5 V. Roinnt microcontrollers sa stát coigilte fuinnimh, ní féidir an voltas soláthair a chailliúint, nó ní bheidh an microcontroller in ann múscailt arís.
Ciorcad Athshocraithe:Úsáidtear an ciorcad athshocraithe chun leibhéal athshocraithe an mhicrea -rialaitheoir a ghiniúint. I láthair na huaire faigheann an microcontroller soláthar cumhachta, cuirfidh an ciorcad athshocraithe an leibhéal athshocraithe ar fáil don microcontroller chun é a athshocrú. Tar éis an athshocraithe, tosaíonn an microcontroller ag feidhmiú ón stát tosaigh.
Ciorcad Oscillation Clog: Is é an ciorcad ascalaithe clog an bunús le gnáthoibriú an mhicrea -rialaitheora. Tá oibríochtaí éagsúla an mhicrea -rialaitheoir (m.sh. sonraí a stóráil/a fháil, stóráil aschur, etc.) á dtiomáint ag bíoga clog. Ní féidir leis an microcontroller a bheith ag obair ar bhealach ordúil ach amháin faoi ghníomh an chuisle clog.
V. Conclúid
Mar chroí -chomhpháirt i dteicneolaíocht leictreonach nua -aimseartha, tá dlúthbhaint ag stair forbartha micrea -rialaitheoir le dul chun cinn na teicneolaíochta leictreonaí. Tríd a shainmhíniú, a phrionsabal oibre agus a choinníollacha oibre a thabhairt isteach go mion, is féidir linn tuiscint níos doimhne a bheith againn ar staid agus ar ról tábhachtach micrea -rialaitheoir i dteicneolaíocht nua -aimseartha. Le dul chun cinn leanúnach na teicneolaíochta agus leathnú réimsí iarratais, cuirfear feabhas agus foirfeacht ar fheidhmíocht agus ar fheidhmeanna micrea -rialaitheoirí, agus cuirfear beocht nua i bhfeidhm i bhforbairt na heolaíochta agus na teicneolaíochta amach anseo.