マイクロコントローラーのアプリケーション

現在のマイクロコントローラーは十分に高い計算能力を備えているため、たった 1 つの小さなマイクロ回路で小型サイズで完全に機能するデバイスを低消費電力で実装できるため、直接完成したデバイスの価格はますます低くなっています。 。

このため、マイクロコントローラーは、コンピューターのマザーボード、DVD ドライブのコントローラー、ハード ドライブやソリッド ステート ドライブ、電卓、洗濯機のコントロール パネル、電子レンジ、電話、掃除機など、まったく異なるデバイスの電子ユニットのいたるところに使用されています。掃除機、食器洗い機、屋内家庭用ロボット、 プログラマブルリレーとPLC、マシン制御モジュールなどで。

いずれにせよ、現代の電子機器は事実上、少なくとも 1 つのマイクロコントローラーがなければ機能しません。

8 ビット マイクロプロセッサは過去のものですが、8 ビット マイクロコントローラは現在でも広く使用されています。高性能がまったく必要とされないアプリケーションも数多くありますが、重要な要素は最終製品の低コストです。もちろん、大規模なデータ ストリーム (ビデオやオーディオなど) をリアルタイムで処理できる、より強力なマイクロコントローラーもあります。

以下は、これらの小型チップの適用可能な領域と利用可能な領域についての結論を導き出すことができるマイクロコントローラー周辺機器の短いリストです。

• 入力または出力用に構成されたユニバーサルデジタルポート。

• さまざまな I/O インターフェイス: UART、SPI、I? C、CAN、IEEE 1394、USB、イーサネット;

• デジタル - アナログおよびアナログ - デジタル コンバーター。

• コンパレータ。

• パルス幅変調器 (PWM コントローラー);

• タイマー;

• ブラシレス (およびステッピング) モーター コントローラー。

• キーボードおよびディスプレイ コントローラー。

• 無線周波数送信機および受信機。

• フラッシュメモリを備えた内蔵アレイ。

• 内蔵ウォッチドッグタイマーとクロックジェネレーター。

すでに理解されているように、マイクロコントローラーは、小型コンピューターが搭載された小型の超小型回路です。これは、小さなチップ内にプロセッサ、ROM、RAM、および周辺機器があり、相互に、または外部コンポーネントと相互作用できることを意味します。プログラムをマイクロ回路にロードするだけで済みます。

このプログラムは、マイクロコントローラーが意図したとおりに動作することを保証します。つまり、正しいアルゴリズムに従って、周囲の電子機器 (特に、家電製品、自動車、原子力発電所、ロボット、ソーラー トラッカーなど) を制御できるようになります。

マイクロコントローラーのクロック周波数 (またはバス速度) は、マイクロコントローラーが単位時間内に実行できる計算の数を反映します。したがって、バス速度が増加するにつれて、マイクロコントローラーのパフォーマンスと消費電力も増加します。

マイクロコントローラーのパフォーマンスは、1 秒あたりの数百万命令、つまり MIPS (1 秒あたりの命令数) で測定されます。したがって、一般的な Atmega8 コントローラは、クロック サイクルごとに 1 つの完全な命令を実行し、1 MHz あたり 1 MIPS のパフォーマンスを達成します。

同時に、さまざまなファミリーの最新のマイクロコントローラーは非常に多用途であるため、同じコントローラーを再プログラムすれば、まったく異なるデバイスを制御できます。 1 つの領域に限定することは不可能です。

このようなユニバーサルコントローラーの例は、タイマー、時計、マルチメーター、ホームオートメーションインジケーターなどを組み立てる同じAtmega8です。 ステッピングモータードライバー 等

マイクロコントローラーの人気メーカーとしては、Atmel、Hitachi、Intel、Infineon Technologies、Microchip、Motorola、Philips、Texas Instruments が挙げられます。

マイクロコントローラーは主に、コントローラーの算術論理デバイスが処理するデータのビット数 (4、8、16、32、64 ビット) によって分類されます。そして、上で述べたように、8 ビットは大きな市場シェア (価値で約 50%) を持っています。次に 16 ビット マイクロコントローラーが登場し、次に信号処理に使用される DSP コントローラーが登場します (どちらも市場の 20% を占めています)。