„Mikrovezérlő” változatai közötti eltérés
| [ellenőrzött változat] | [nem ellenőrzött változat] |
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
a +kat |
Nincs szerkesztési összefoglaló |
||
1. sor:
[[Fájl:ATtiny2313.png|bélyegkép|jobbra|200px|[[Atmel]] gyártmányú [[ATTiny2313]] típusú 8-bites mikrokontroller, [[DIP]]-20 [[tok (elektronika)|tokozásban]]]]
A '''mikrokontroller''' / '''mikrovezérlő''' egyetlen lapkára integrált, általában vezérlési feladatokra optimalizált cél-[[számítógép]].
A mikrokontroller egy [[mikroprocesszor]] kiegészítve az áramköri lapkájára integrált perifériákkal. Manapság sok hétköznapi használati eszközben mikrokontroller lapul a digitális hőmérőtől az autónkon át akár a gyorséttermi ajándék játékig.
=== Mikrokontroller = mikroprocesszor + perifériák ===
Költséghatékonyan képes ellátni egyszerű, kis számítási teljesítményt és [[operatív tár]]at igénylő műveleteket. A tervezés során törekszenek rá, hogy minél kevesebb járulékos alkatrésszel lehessen megoldani a feladatok legszélesebb skáláját amellett, hogy az eszköz fogyasztását, méretét és költségét minimalizálják. Ezt a [[integrált áramkör|IC]] lábainak multiplex felhasználásával és beépített perifériákkal érik el.▼
Régebben [[mikroprocesszor]]-típusokat használtak a vezérlési feladatok elvégzésére. A mikroprocesszor használatakor a szükséges perifériák miatt további IC-ket kellett beépíteni. Az áramköri technológia fejlődésével egyre több perifériát az IC tokba lehetett integrálni, így alakult ki a mikrokontroller, nagyon tömör áramkört eredményezve.
= Mikrokontroller =
Programozásuk a *PROM-okhoz ([[PROM]], [[EPROM]], [[EEPROM]]) hasonló módon, a logikai magas szintnél nagyobb [[égetőfeszültség]] alkalmazásával történik. A régi típusok egyszer voltak programozhatóak, de az új eszközök gyakorlatilag mindegyike [[Flash-ROM]] alapú [[programtár]]at tartalmaz, így akár egymillió beírás/törlés ciklust is elviselnek.▼
▲Költséghatékonyan képes ellátni egyszerű, kis számítási teljesítményt és [[operatív tár]]at igénylő műveleteket. A tervezés során törekszenek rá, hogy minél kevesebb járulékos alkatrésszel lehessen megoldani a feladatok legszélesebb skáláját amellett, hogy az eszköz fogyasztását, méretét és költségét minimalizálják. Ezt a [[integrált áramkör|IC]] lábainak multiplex felhasználásával és beépített perifériákkal érik el. Az áramköri tok lábai programozhatóan kapcsolódnak a belső perifériák ki-bemeneteihez, vagy a mikrokontroller programja direktben beállíthatja/ beolvashatja őket.
A mai (2013) tipikus mikrokontroller 1-100MHz órajelen fut, 100byte-100kByte flash programtárat, és tucat Byte-tól néhány 100kByte-ig terjedő méretű RAM memóriát tartalmaz. Tipikus tápfeszültségük 1,8V - 3,3V - 5V, maximális áramfelvételük 100mA tartományban van, a tokozás lábszáma 8 és néhányszáz láb közötti. A belső adatméret alapján 8, 16 és 32 bites mikrokontrollereket különböztethetünk meg.
A mikrokontrollereket általában [[real-time]] (valós-idejű) feladatokra használják, ahol valamilyen környezeti jelzésre nagyon rövid időn belül (általában ezred-másodperceken belül) reagálni kell. Általában nincs operációs rendszerük, hanem az adott cél-feladatra készített program fut a mikrokontrollerben.
▲
A programozásuk a [[mikroprocesszor]]hoz hasonlóan gépi kódú ([[assembler]]) utasításokkal, vagy a nagyobb mikrokontrollerek esetében magas szintű pl. [[C programnyelv]]en történik.
== Részegységei ([[periféria|perifériái]]) ==
A mikrokontroller az ellátandó feladatától
Gyakran előforduló perifériák:
*
* [[Memória (számítástechnika)|operatív tár]] a vezérlőprogram
▲** [[órajel]]et ad a [[processzor]] számára, ezen kívül egy számláló vezérlésével időmérésre is használható
▲* [[Memória (számítástechnika)|operatív tár]] a vezérlőprogram futtatására
* [[watchdog]] időzítő: biztonsági eszköz a működtető program "lefagyása" ellen. Egy időzítő, melyet a [[szoftver]]nek periodikusan nullázni kell. Ha nem teszi, akkor a watchdog áramkör hardveresen újraindítja a mikrokontrollert, amitől talán elmúlik a lefagyást előidéző állapot.
* [[Digital Signal Processor|DSP]] (digitális jel-processzor): a nagysebességű digitális jelfeldolgozáshoz szükséges különleges számítási műveleteket gyorsító számolóegység
▲** használhatók egyszerű [[impulzus]]számlálási feladatokra és [[frekvencia]]mérésre is
▲** kalibrációs adatok vagy más paraméterek, és adatok tárolására szolgál
* Jelátalakítók:
** [[Analóg-digitális átalakító]] (A/D konverter) a külső [[analóg]] jeleket (feszültséget) digitális formába, a processzor által feldolgozhatóvá alakítja
** [[Digitális-analóg átalakító]] (D/A konverter) a belső [[digitális]] jeleket alakítja át analóg jelekké.
** [[Komparátor]]: két analóg feszültséget hasonlít össze.
* Kommunikációs interfészek [[busz (informatika)|buszok]]: a különböző eszközök egymással történő kommunikációját valósítják meg.
** [[I2C]] (Inter-Integrated Circuit) busz,
**
** [[SPI]] (Serial Peripheral Interface) busz,
** [[CAN]] (Controller Area Network) busz,
** [[Ethernet]],
** [[1-Wire]],
** [[Universal Serial Bus|USB]],
** [[parallel port]] külső párhuzamos busz
* Meghajtó egységek:
** [[LCD]]-panel meghajtók
* [[Jelgenerátor]]ok:
** [[PWM]]: négyszögjel elállítása megfelelő kitöltéssel, általában teljesítmény-szabályozáshoz▼
▲** [[PWM]]: négyszögjel elállítása megfelelő kitöltéssel
▲** A program online futtatását teszi lehetővé miközben össze van kötve egy számítógéppel. Így a futás jellemzőit nyomon lehet követni: regisztereket, memóriát meg lehet nézni. A program futását le lehet állítani, majd újra lehet indítani.
== Elterjedt típusok ==
49 ⟶ 57 sor:
* [[ATMEL]] [[ATmega]]
* [[ATMEL]] [[ATmega32]]
▲* [[Motorola 6811]]
[[Kategória:Digitális elektronika]]
| |||