Video: Weerstand 2024
Een microcontroller is een complete computer op een enkele elektronische chip. Ze kunnen worden gekocht voor $ 50 of minder. Zoals alle computersystemen, bestaan microcomputers uit verschillende basissubsystemen:
-
Centrale verwerkingseenheid (CPU): Een CPU voert de instructies uit die een programma biedt. De CPU kan alle bewerkingen uitvoeren die nodig zijn voor het goed functioneren van de computer, zoals het verplaatsen van gegevens van de ene geheugenlocatie naar de andere of het ontvangen van gegevens als input van de buitenwereld.
-
Klok: De CPU en andere componenten van de microcontroller worden aangestuurd door een klok die tijdpulsen biedt die de stimulatie van programma-instructies regelen, aangezien ze een voor een door de CPU worden uitgevoerd. Voor de meeste microcontrollers tikt de klok mee met een snelheid van een paar miljoen tikken per seconde. In tegenstelling hiermee tekent de klok die een typische desktopcomputer bestuurt mee op enkele miljard tikken per seconde.
-
Random Access Memory (RAM): Biedt een kladblokgebied waar de computer de gegevens waar het aan werkt kan opslaan. Als u bijvoorbeeld wilt dat de computer het resultaat van een berekening bepaalt (zoals twee plus twee), moet u een locatie in RAM opgeven waar de computer het resultaat kan opslaan.
Op een desktopcomputer wordt de hoeveelheid beschikbaar RAM uitgedrukt in miljarden bytes (GB voor gigabytes). In een microcontroller wordt de RAM vaak alleen bytes gemeten. Dat klopt: niet miljarden (GB), miljoenen (MB; megabytes) of zelfs duizenden (KB; kilobytes) bytes, maar gewone oude bytes. De populaire BASIC Stamp 2 heeft bijvoorbeeld in totaal 32 bytes aan RAM.
-
EEPROM: Een speciaal type geheugen dat het programma bevat dat op een microcontroller wordt uitgevoerd. EEPROM staat voor Elektrisch wisbaar programmeerbaar alleen-lezen geheugen , maar dat zal geen test zijn.
EEPROM is alleen-lezen, , wat betekent dat zodra gegevens in EEPROM zijn opgeslagen, de gegevens niet kunnen worden gewijzigd door een programma dat op de CPU van de microcontroller draait. Het is echter mogelijk om gegevens naar het EEPROM-geheugen te schrijven door de EEPROM via een USB-poort op een computer aan te sluiten. Vervolgens kan de computer gegevens naar de EEPROM verzenden.
Op deze manier zijn microcontrollers geprogrammeerd. U gebruikt speciale software op een pc om het programma te maken dat u op de microcontroller wilt uitvoeren. Vervolgens sluit u de microcontroller aan op de pc en brengt u het programma over van de pc naar de microcontroller. De microcontroller voert vervolgens de instructies uit die in het programma zijn beschreven.
De meeste microcontrollers hebben een paar duizend bytes aan EEPROM-geheugen, voldoende om relatief gecompliceerde programma's op te slaan die van een pc zijn gedownload.
Een van de belangrijkste kenmerken van het EEPROM-geheugen is dat het zijn gegevens niet verliest wanneer u de stroom uitschakelt. Als u dus een programma van een pc naar een EEPROM van een microcontroller verplaatst, blijft het programma in de microcontroller staan totdat u het door een ander programma vervangt.
U kunt de microcontroller jarenlang op een kastplank zetten en wanneer u de microcontroller weer inschakelt, wordt het programma dat jaren geleden is opgenomen opnieuw uitgevoerd.
-
I / O-pinnen: Een van de belangrijkste kenmerken van een microcontroller is de I / O-pinnen waarmee de microcontroller kan communiceren met de buitenwereld. Hoewel sommige microcontrollers afzonderlijke invoerpinnen en uitvoerpinnen hebben, hebben de meeste gedeelde I / O-pinnen die zowel voor invoer als uitvoer kunnen worden gebruikt.
I / O-pinnen gebruiken meestal de standaard TTL-logica-interface: HOOG (logica 1) wordt weergegeven met +5 V en LOW (logisch 0) wordt weergegeven door 0 V.
De meeste microcontrollers kunnen slechts een kleine hoeveelheid verwerken van stroom rechtstreeks door de I / O-pinnen. 20-25 mA is typisch. Dat is genoeg om een LED op te laten lichten, maar circuits die meer stroom vereisen, moeten de hogere stroombelasting isoleren van de microcontroller I / O-pinnen. Dit wordt meestal gedaan door een transistordriver te gebruiken.
