V dnešnej dobe sú mikrokontroléry také lacné a ľahko dosiahnuteľné, že je bežné ich používať namiesto ľahkých logických obvodov, ako sú počítadlá, z jediného dôvodu, aby získali určitú flexibilitu návrhu a zľavu na nejaký priestor. Niektoré stroje a roboty sa budú dokonca spoliehať na obrovské počet mikrokontrolérov , každý z nich nadšený sebavedomou úlohou. Najnovšie čerstvé mikrokontroléry sú „In System Programmable“, čo znamená, že môžete upravovať vykonávaný program bez toho, aby ste mikrokontrolér odstránili z jeho polohy. V tomto článku diskutujeme o rozdieloch medzi mikrokontrolérmi AVR, ARM, 8051 a PIC.
Rozdiel medzi mikrokontrolérmi AVR, ARM, 8051 a PIC
Rozdiely medzi mikrokontrolérmi zahŕňajú hlavne to, čo je mikrokontrolér, rozdiel medzi mikrokontrolérmi AVR, ARM, 8051 a PIC a ich aplikáciami.
Čo je to mikrokontrolér?
Mikroprocesor je porovnateľný s malým samostatným počítačom. Je to mimoriadne výkonné zariadenie, ktoré je schopné vykonávať sériu predprogramovaných úloh a komunikovať s ďalšími hardvérovými zariadeniami. Vďaka tomu, že je zabalený v malom integrovanom obvode (IC), ktorého veľkosť a hmotnosť je pravidelne zanedbateľná, stáva sa dokonalým ovládačom, pretože roboty alebo akékoľvek stroje si vyžadujú nejaký druh inteligentnej automatizácie. Na správu malého mobilného robota, automatickej práčky alebo bezpečnostného systému môže stačiť jediný mikrokontrolér. Niekoľko mikrokontrolérov obsahuje pamäť na uloženie programu, ktorý sa má vykonať, a veľa vstupných / výstupných riadkov, ktoré možno použiť na spoločné fungovanie s inými zariadeniami, napríklad na čítanie stavu snímača alebo na ovládanie motora.
Mikrokontrolér 8051
Mikrokontrolér 8051 je 8-bitová rodina mikrokontrolérov, ktorú vyvinula spoločnosť Intel v roku 1981. Jedná sa o jednu z populárnych skupín mikrokontrolérov, ktoré sa používajú po celom svete. Tento mikrokontrolér bol navyše označovaný ako „systém na čipe“, pretože má 128 bajtov pamäte RAM, 4 bajty pamäte ROM, 2 časovače, 1 sériový port a 4 porty na jednom čipe. CPU môže pracovať aj pre 8 bitov dát naraz, pretože 8051 je 8-bitový procesor. Ak sú dáta väčšie ako 8 bitov, musia sa rozdeliť na časti, aby procesor mohol ľahko spracovať. Väčšina výrobcov obsahuje 4 kB bajtov ROM, aj keď ich počet môže byť prekročený až do 64 kB.
Mikrokontrolér 8051
Model 8051 sa používa v mnohých zariadeniach, hlavne preto, že je ľahké ho integrovať do projektu alebo približne vyrobiť dané zariadenie. Nasledujúce sú hlavné oblasti zamerania:
Energetický manažment: Účinné meracie systémy uľahčujú riadenie spotreby energie v domácnostiach a výrobných aplikáciách. Tieto meracie systémy sú pripravené na zabudovanie mikrokontrolérov.
Dotykové obrazovky: Vysoký počet poskytovateľov mikrokontrolérov začleňuje do svojich návrhov schopnosti snímania dotykov. Prenosná elektronika, ako sú mobilné telefóny, prehrávače médií a herné zariadenia, je príkladom dotykových obrazoviek na báze mikrokontrolérov.
Automobily: Model 8051 nachádza široké uplatnenie v poskytovaní automobilových riešení. Široko sa používajú v hybridných vozidlách na zvládnutie variantov motorov. Ďalej sú funkcie ako tempomat a protibrzdný systém pripravené pomocou mikrokontrolérov schopnejšie.
Zdravotnícke prístroje: Pohyblivé lekárske prístroje, ako sú monitory krvného tlaku a glukózy, používajú mikrokontroléry na zobrazovanie údajov, a to za predpokladu vyššej spoľahlivosti pri poskytovaní lekárskych výsledkov.
Mikrokontrolér PIC
Peripheral Interface Controller (PIC) je mikrokontrolér vyvinutý spoločnosťou Microchip, Mikrokontrolér PIC je rýchly a ľahko implementovateľný program, keď porovnáme iné mikrokontroléry ako 8051. Jednoduché programovanie a jednoduché prepojenie s inými periférnymi zariadeniami PIC sa stávajú úspešnými mikrokontrolérmi.
Mikrokontrolér PIC
Vieme, že mikrokontrolér je integrovaný čip, ktorý sa skladá z RAM, ROM, CPU, ČASOVAČ a POČÍTAČE . PIC je mikrokontrolér, ktorý tiež pozostáva z RAM, ROM, CPU, časovača, počítadla, ADC ( analógovo-digitálne prevodníky ), DAC (digitálny na analógový prevodník). Mikrokontrolér PIC tiež podporuje protokoly ako CAN, SPI, UART pre prepojenie s ďalšími perifériami. PIC sa väčšinou používa na úpravu architektúry Harvard a tiež podporuje RISC (počítač so zníženou inštrukčnou sadou) podľa vyššie uvedenej požiadavky RISC a Harvard môžeme jednoducho povedať, že PIC je rýchlejší ako radiče založené na 8051, ktoré sú pripravené z Von-Newmanovej architektúry.
Mikrokontrolér AVR
Mikrokontrolér AVR bola vyvinutá v roku 1996 spoločnosťou Atmel Corporation. Konštrukčný návrh AVR vyvinuli Alf-Egil Bogen a Vegard Wollan. Spoločnosť AVR odvodzuje svoje meno od svojich vývojárov a predstavuje mikrokontrolér Alf-Egil Bogen Vegard Wollan RISC, tiež známy ako Advanced Virtual RISC. AT90S8515 bol počiatočný mikrokontrolér, ktorý bol založený na architektúre AVR, hoci prvý mikrokontrolér, ktorý sa dostal na komerčný trh, bol AT90S1200 v roku 1997.
Mikrokontrolér AVR
Mikrokontroléry AVR sú k dispozícii v troch kategóriách
TinyAVR: - Menej pamäte, malé rozmery, vhodné len pre jednoduchšie aplikácie
MegaAVR: - Jedná sa hlavne o populárne zariadenia, ktoré majú dobré množstvo pamäte (až 256 KB), vyšší počet zabudovaných periférií a sú vhodné pre nenáročné až zložité aplikácie.
XmegaAVR: - Používa sa v komerčných aplikáciách pre zložité aplikácie, ktoré vyžadujú veľkú programovú pamäť a vysokú rýchlosť.
ARM procesor
An Procesor ARM je tiež jedným z rodiny CPU založených na architektúre RISC (počítač s redukovanou inštrukčnou sadou) vyvinutej spoločnosťou Advanced RISC Machines (ARM).
Mikrokontrolér ARM
ARM vyrába na 32-bitových a 64-bitových viacjadrových procesoroch RISC. Procesory RISC sú navrhnuté tak, aby vykonávali menší počet typov počítačových pokynov, aby mohli pracovať pri vyššej rýchlosti a vykonávať ďalšie milióny pokynov za sekundu (MIPS). Odstránením nepotrebných pokynov a optimalizáciou dráh poskytujú procesory RISC vynikajúci výkon v časti energetickej náročnosti procedúry CISC (komplexná inštrukčná sada výpočtov).
Procesory ARM sa široko používajú v elektronických zariadeniach zákazníka, ako sú inteligentné telefóny, tablety, multimediálne prehrávače a ďalšie mobilné zariadenia, ako sú napríklad nositeľné zariadenia. Kvôli redukcii na inštrukčnú sadu potrebujú menej tranzistorov, ktoré umožňujú menšiu veľkosť matrice integrované obvody (IC). Procesory ARM, menšie rozmery, menšie obtiažnosti a nižšie výdavky na energiu, sú vhodné pre čoraz miniatúrnejšie zariadenia.
Hlavný rozdiel medzi mikrokontrolérmi AVR, ARM, 8051 a PIC
8051 | Obr | APR | ARM | |
Šírka zbernice | 8-bit pre štandardné jadro | 8/16/32 bitov | 8/32 bitov | 32-bitový väčšinou dostupný aj v 64-bitovom formáte |
Komunikačné protokoly | UART, USART, SPI, I2C | PIC, UART, USART, LIN, CAN, Ethernet, SPI, I2S | UART, USART, SPI, I2C, (podpora AVR na špeciálne účely, CAN, USB, Ethernet) | UART, USART, LIN, I2C, SPI, CAN, USB, Ethernet, I2S, DSP, SAI (sériové zvukové rozhranie),IrDA |
Rýchlosť | 12 Hodiny / inštruktážny cyklus | 4 Hodiny / inštrukčný cyklus | 1 cyklus hodín / inštrukcií | 1 cyklus hodín / inštrukcií |
Pamäť | ROM, SRAM, FLASH | SRAM, FLASH | Flash, SRAM, EEPROM | Flash, SDRAM, EEPROM |
ISA | CLSC | Niektoré vlastnosti RISC | RIZIKO | RIZIKO |
Pamäťová architektúra | Z architektúry Neumann | Harvardská architektúra | Upravené | Upravená Harvardská architektúra |
Spotreba energie | Priemerná | Nízka | Nízka | Nízka |
Rodiny | 8051 variantov | PIC16, PIC17, PIC18, PIC24, PIC32 | Drobné, Atmega, Xmega, AVR na špeciálne účely | ARMv4,5,6,7 a série |
Spoločenstva | Obrovské | Veľmi dobre | Veľmi dobre | Obrovské |
Výrobca | NXP, Atmel, Silicon Labs, Dallas, Cyprus, Infineon atď. | Priemer mikročipu | Atmel | Apple, Nvidia, Qualcomm, Samsung Electronics a TI atď. |
Náklady (v porovnaní s poskytovanými funkciami) | Veľmi nízky | Priemerná | Priemerná | Nízka |
Ďalšia funkcia | Známy pre svoj štandard | Lacné | Lacné, efektívne | Vysokorýchlostná prevádzka Obrovské
|
Populárne mikrokontroléry | AT89C51, P89v51 atď. | PIC18fXX8, PIC16f88X, PIC32MXX | Atmega8, 16, 32, komunita Arduino | LPC2148, ARM Cortex-M0 až ARM Cortex-M7 atď. |
Jedná sa teda o rozdiel medzi mikrokontrolérmi AVR, ARM, 8051 a PIC. Dúfame, že ste tomuto konceptu lepšie porozumeli. Ďalej akékoľvek otázky týkajúce sa tohto konceptu alebo implementácie elektroniky a elektrických projektov , prosím, poskytnite svoje cenné návrhy prostredníctvom komentára v sekcii komentárov nižšie. Tu je otázka pre vás, aké sú aplikácie AVR a ARM?