Aplikace mikrokontroléru

Vzhledem k tomu, že současné mikrokontroléry mají dostatečně vysoký výpočetní výkon, který umožňuje pouze jedním malým mikroobvodem implementovat plně funkční zařízení o malé velikosti, navíc s nízkou spotřebou energie je cena přímo dokončovaných zařízení stále nižší a nižší. .

Z tohoto důvodu lze mikrokontroléry nalézt všude v elektronických jednotkách zcela odlišných zařízení: na základních deskách počítačů, v ovladačích DVD mechanik, pevných a SSD disků, v kalkulačkách, na ovládacích panelech praček, mikrovlnných trub, telefonů, vysavačů. čističe, myčky, domácí domácí roboty, programovatelná relé a PLC, v řídicích modulech stroje atd.

Tak či onak, prakticky žádné moderní elektronické zařízení se dnes neobejde bez alespoň jednoho mikrokontroléru uvnitř.

Přestože jsou 8bitové mikroprocesory minulostí, 8bitové mikrokontroléry jsou stále široce používány i dnes. Existuje mnoho aplikací, kde není vůbec vyžadován vysoký výkon, ale kritickým faktorem je nízká cena konečného produktu.Samozřejmě existují výkonnější mikrokontroléry schopné zpracovávat velké toky dat v reálném čase (například obraz a zvuk).

Zde je krátký seznam periferií mikrokontroléru, ze kterého můžete vyvodit závěry o možných oblastech a dostupných oblastech použitelnosti těchto malých čipů:

• univerzální digitální porty konfigurované pro vstup nebo výstup;

• různá I/O rozhraní: UART, SPI, I? C, CAN, IEEE 1394, USB, Ethernet;

• digitálně-analogové a analogově-digitální převodníky;

• komparátory;

• pulzně šířkové modulátory (PWM regulátor);

• časovače;

• bezkomutátorové (a krokové) ovladače motorů;

• Ovladače klávesnice a displeje;

• Radiofrekvenční vysílače a přijímače;

• vestavěná pole s pamětí flash;

• vestavěný hlídací časovač a generátor hodin.

Jak jste již pochopili, mikrokontrolér je malý mikroobvod, na kterém je namontován malý počítač. To znamená, že uvnitř malého čipu je procesor, ROM, RAM a periferie, které jsou schopny interagovat jak mezi sebou, tak s externími součástkami, stačí nahrát program do mikroobvodu.

Program zajistí chod mikrokontroléru tak, jak má — bude schopen podle správného algoritmu ovládat okolní elektroniku (zejména: domácí spotřebiče, auto, jadernou elektrárnu, robota, solární tracker atd.).

Hodinová frekvence mikrokontroléru (neboli rychlost sběrnice) odráží, kolik výpočtů může mikrokontrolér provést za jednotku času. Výkon mikrokontroléru a jím spotřebovaná energie se tedy zvyšují se zvyšující se rychlostí sběrnice.

Výkon mikrokontroléru se měří v milionech instrukcí za sekundu — MIPS (Million Instructions per Second). Populární řadič Atmega8, provádějící jednu kompletní instrukci za takt, tedy dosahuje výkonu 1 MIPS na MHz.

Moderní mikrokontroléry z různých rodin jsou přitom natolik univerzální, že stejný řadič, přeprogramovaný, dokáže řídit úplně jiná zařízení. Není možné se omezit na jednu oblast.

Příkladem takového univerzálního ovladače je stejný Atmega8, na kterém sestavují: časovače, hodiny, multimetry, indikátory domácí automatizace, ovladače krokových motorů atd.

Mezi oblíbené výrobce mikrokontrolérů patří: Atmel, Hitachi, Intel, Infineon Technologies, Microchip, Motorola, Philips, Texas Instruments.

Mikrokontroléry jsou klasifikovány především podle bitové bitové hodnoty dat, která aritmeticko-logické zařízení řadiče zpracovává: 4, 8, 16, 32, 64 — bitů. A 8-bit, jak je uvedeno výše, má významný podíl na trhu (asi 50% hodnoty). Dále následují 16bitové mikrokontroléry, pak DSP kontroléry používané pro zpracování signálu (oba tvoří 20 % trhu).