¿Principios y aplicaciones de los microcontroladores? ¿Qué es exactamente un microcontrolador? Es sólo una computadora, pero es pequeña. Aunque el gorrión es pequeño, tiene todos los órganos internos: también utiliza módulos con funciones similares a las de las computadoras, como CPU, memoria, bus paralelo y dispositivos de almacenamiento con las mismas funciones que los discos duros. La diferencia es que el rendimiento de estos componentes es mucho más débil que el de nuestras computadoras domésticas, pero el precio también es bajo, generalmente no más de 10 yuanes... Se pueden usar para controlar aparatos eléctricos y similares. ¡Se pueden ver electrodomésticos como máquinas de cigarrillos y VCD! .....Se utiliza principalmente como componente central de la parte de control. \x0d\ MCU funciona según el programa y puede modificarse. Se implementan diferentes funciones, especialmente algunas funciones especiales y únicas, a través de diferentes programas. Esto es algo que otros dispositivos requieren mucho esfuerzo para lograr, mientras que otros dispositivos son difíciles de lograr con gran esfuerzo. Si una función no muy compleja se resuelve mediante hardware puro como la serie 74 desarrollada en los Estados Unidos en los años 50 o la serie CD4000 en los años 60, ¡el circuito debe ser una PCB grande! Pero si utilizamos una serie de microcontroladores que se comercializaron con éxito en los Estados Unidos en la década de 1970, ¡los resultados serán muy diferentes! ¡Solo porque el microcontrolador puede lograr alta inteligencia, alta eficiencia y alta confiabilidad a través de los programas que usted escribe! \x0d\Debido a que los microcontroladores son más sensibles a los costos, el software actualmente dominante es el lenguaje ensamblador de nivel más bajo (el lenguaje C se ha utilizado ampliamente en los últimos años), que es el lenguaje de nivel más bajo, excepto el código de máquina binario. Si es tan bajo, ¿por qué usarlo? Muchos lenguajes de alto nivel han alcanzado el nivel de programación visual. ¿Por qué no utilizarlos? La razón es muy simple, es decir, el microcontrolador no tiene una CPU como una computadora doméstica, ni un dispositivo de almacenamiento masivo como un disco duro. Incluso si un pequeño programa escrito en un lenguaje visual de alto nivel tiene solo un botón, ¡alcanzará un tamaño de decenas de K! No es nada para el disco duro de una PC doméstica, pero es inaceptable para un microcontrolador. Los microcontroladores deben tener una alta utilización de recursos de hardware, por lo que, aunque el ensamblaje es primitivo, todavía se usa ampliamente. De la misma manera, si el sistema operativo y el software de aplicación de una supercomputadora se ejecutan en una PC doméstica, la PC doméstica no puede soportarlo. \x0d\El microcontrolador más utilizado en la actualidad es el MCS-51, producido por la American Intel Corporation (INTEL, que produce CPU). 89C51 es un microcontrolador muy popular en China en los últimos años. Desarrollado y producido por ATMEL Corporation de Estados Unidos, el núcleo es compatible con el microcontrolador MCS-51. \x0d\MCU se conoce como una unidad típica de microcontrolador integrado. \x0d\MCU\x0d\La abreviatura de letras inglesas es MCU, también llamada microcomputadora de un solo chip. No es un chip que completa una determinada función lógica, sino que integra un sistema informático en un chip. El microcontrolador está compuesto por unidad aritmética, controlador, memoria y dispositivos de entrada y salida, y equivale a una microcomputadora (sistema mínimo). En comparación con las computadoras, los microcontroladores sólo carecen de dispositivos de E/S. En resumen: los chips se convierten en computadoras. Es de tamaño pequeño, liviano y económico, lo que proporciona condiciones convenientes para el aprendizaje, la aplicación y el desarrollo. Al mismo tiempo, aprender a utilizar un microcontrolador es la mejor opción para comprender los principios y la estructura de las computadoras. Se utilizó por primera vez en el campo del control industrial. \x0d\Debido a la amplia aplicación de los microcontroladores en el campo del control industrial, los microcontroladores se desarrollan a partir de procesadores especiales con solo CPU en el chip. El primer concepto de diseño fue integrar una gran cantidad de dispositivos periféricos y CPU en un chip, haciendo que el sistema informático fuera más pequeño y más fácil de integrar en dispositivos de control complejos con estrictos requisitos de volumen. \x0d\El 8080 de INTEL es el primer procesador diseñado según esta idea. En ese momento, los microcontroladores eran todos de 8 o 4 bits. El más exitoso es el 8031 de INTEL, y luego se desarrolló la serie MCS51 de sistemas de microcontroladores en 8031. Ha ganado grandes elogios debido a su simplicidad, confiabilidad y buen rendimiento. Aunque ARM ha estado desarrollando microcontroladores de alta gama de 32 bits con una frecuencia principal de más de 300 M desde 2000, los microcontroladores basados en 8031 todavía se utilizan ampliamente hasta ahora. En muchos aspectos, los microcontroladores son más adecuados para sistemas integrados que los procesadores dedicados, por lo que se utilizan ampliamente. De hecho, los microcontroladores son los procesadores más numerosos del mundo. Con el desarrollo de la familia de microcontroladores, el desarrollo de microcontroladores y procesadores de propósito especial tomará caminos separados. \x0d\Casi todos los productos electrónicos y mecánicos utilizados en la vida humana moderna integrarán un microcontrolador. Los teléfonos móviles, calculadoras, electrodomésticos, juguetes electrónicos, PDA y ratones están equipados con 1 o 2 microcontroladores.
Los automóviles suelen estar equipados con más de 40 microcontroladores, y en sistemas de control industriales complejos puede haber incluso cientos de microcontroladores funcionando al mismo tiempo. La cantidad de microcontroladores no sólo excede con creces la cantidad de PC y otras computadoras combinadas, sino que incluso excede la cantidad de humanos. \x0d\MCU se refiere al chip en sí, y el sistema MCU está diseñado por el usuario para implementar ciertas aplicaciones de control. Es un sistema de aplicación informática construido alrededor de una microcomputadora de un solo chip y es un sistema de aplicación de microcomputadora de un solo chip. El sistema de desarrollo de microcontroladores se refiere a las herramientas para el desarrollo y depuración de microcontroladores. Desde la llegada de los microcontroladores, su rendimiento se ha mejorado y mejorado continuamente, y sus recursos pueden satisfacer las necesidades de muchas aplicaciones. Además, los microcontroladores tienen las características de alta integración, funciones sólidas, velocidad rápida, tamaño pequeño, bajo consumo de energía, fácil uso y bajo precio, y están reemplazando gradualmente los sistemas de aplicaciones de múltiples microcontroladores existentes. El proceso en el que el microcontrolador completa automáticamente las tareas que se le asignan es el proceso en el que el microcontrolador ejecuta el programa, es decir, el proceso de ejecutar las instrucciones una por una. Las llamadas instrucciones están escritas en forma de comandos, lo que requiere que el microcontrolador realice varias operaciones. Esto está determinado por el sistema de instrucciones que le proporciona el diseñador. Cada instrucción corresponde a todas las instrucciones que el microcontrolador puede ejecutar. son instrucciones del sistema de microcontrolador, los diferentes tipos de sistemas de instrucción de microcontrolador también son diferentes. Para que el microcontrolador complete automáticamente una tarea específica, el problema a resolver debe compilarse en una serie de instrucciones (estas instrucciones deben ser reconocidas y ejecutadas por el microcontrolador seleccionado. El conjunto de estas instrucciones se convierte en un programa, que). debe almacenarse con antelación en una memoria con función de almacenamiento. La memoria se compone de muchas unidades de almacenamiento (las unidades de almacenamiento más pequeñas), como un edificio grande con muchas habitaciones, y las instrucciones se almacenan en estas unidades. Así como a cada habitación de un edificio se le asigna un número de habitación único, a cada unidad de almacenamiento también se le debe asignar un número de dirección único. Este número de dirección se denomina dirección de la unidad de almacenamiento, siempre que conozca la dirección de la unidad de almacenamiento. , puede Puede encontrar la unidad de almacenamiento y recuperar las instrucciones almacenadas en su interior. \x0d\2Clasificación de aplicaciones\x0d\Editor\ Electrodomésticos. \x0d\General/Special\x0d\x0d\Esto se distingue según el ámbito de aplicación del microcontrolador. Por ejemplo, el 80C51 es un microcontrolador de uso general, no diseñado para fines específicos; un microcontrolador de propósito especial está diseñado y producido para un producto o incluso para un producto determinado. Por ejemplo, para cumplir con los requisitos de un termómetro electrónico, un. Un instrumento de medición con funciones como una interfaz ADC está integrado en el circuito de control de temperatura. \x0d\Tipo de bus/no bus\x0d\x0d\Esto se distingue en función de si el microcontrolador proporciona un bus paralelo. Las MCU de bus generalmente están equipadas con buses de direcciones paralelos, buses de datos y buses de control. Estos pines se pueden usar para expandir periféricos paralelos y conectarse a la MCU a través del puerto serie. Además, muchos microcontroladores han integrado los periféricos y las interfaces periféricas necesarios en un chip, por lo que en muchos casos no hay necesidad de un bus de expansión paralelo, lo que reduce en gran medida los costos de embalaje y el tamaño del chip. Este tipo de microcontrolador se denomina microcontrolador sin bus. \x0d\Tipo de control/Tipo de electrodoméstico\ x0d \x0d \Esto se distingue según el campo de aplicación general del microcontrolador. En términos generales, el tipo de control industrial tiene un amplio rango de direccionamiento y una gran potencia informática. Los microcontroladores utilizados en los electrodomésticos son en su mayoría dedicados, generalmente con paquetes más pequeños, precios más bajos y dispositivos periféricos e interfaces periféricas altamente integrados. Evidentemente, la clasificación anterior no es única ni estricta. Por ejemplo, el microcontrolador 80C51 tiene microcontroladores de uso general y de tipo bus, y también se puede utilizar para control industrial. \x0d\3Historial de desarrollo\x0d\ editor \ x0d \El microcontrolador nació en 1971 y ha pasado por tres etapas: SCM, MCU y SoC. Los primeros microcontroladores SCM eran todos de 8 o 4 bits. El más exitoso es el 8031 de INTEL, y luego se desarrolló el sistema MCU de la serie MCS51 en 8031. Los sistemas de microcontroladores basados en este sistema todavía se utilizan ampliamente en la actualidad. A medida que aumentaron los requisitos en el campo del control industrial, surgieron microcontroladores de 16 bits, pero debido a su rendimiento de costos insatisfactorio, no se utilizaron ampliamente. Con el gran desarrollo de los productos electrónicos de consumo después de la década de 1990, la tecnología de los microcontroladores ha mejorado enormemente. Con la aplicación generalizada de la serie INTELi960, especialmente la serie ARM posterior, los microcontroladores de 32 bits reemplazaron rápidamente el estado de gama alta de los microcontroladores de 16 bits y entraron en el mercado principal.