ВВЕДЕНИЕ
Мы живем в эпоху информационной революции, когда для повсеместного использования доступны компьютеры огромной производительности. И уже невозможно представить работу любой прогрессивной сферы деятельности без компьютеров. Некоторые компьютеры разработаны для получения просто невероятной производительности, они очень дорогие, поскольку созданы для работы в промышленности или проведения исследовательских работ. Другие компьютеры разработаны для работы дома или в офисе, они менее мощные, но и стоят меньше. Существует еще одна категория компьютеров, о которой не все знают. Общее название этих компьютеров — микроконтроллеры. По мере того как люди распознали и научились использовать вычислительную мощь компьютеров и микропроцессоров, они поняли, что эти устройства можно использовать и по-другому, например для контроля и управления. Именно микроконтроллеры используются при организации системы управления, которая служит для обработки информации о текущем режиме работы управляемого объекта и выработка на основе этого управляющих сигналов.
Сегодня микроконтроллеры используются повсеместно: в автомобилях, в бытовой технике, в медицинском и даже в сложном промышленном оборудовании. Инженеры начали встраивать микропроцессоры во всевозможные устройства, не имеющие ничего общего с компьютером. Но здесь уже не требовалась большая вычислительная мощность, много памяти или большое быстродействие. Поэтому и появилась особая категория микропроцессоров, предназначенная для контроля над определенными действиями, а не для обработки больших чисел. Таким образом, микроконтроллер принял на себя роль встроенного компьютера в относительно небольших встроенных системах.
Как и микропроцессор, микроконтроллер должен уметь вычислять, хотя и не обязательно с применением больших чисел. Но у него также есть и другие потребности. Прежде всего, у него должны быть превосходные возможности ввода-вывода. Большинство встроенных систем должны быть дешевыми, иметь небольшой размер и способность работать автономно. Кроме того, они обычно работают далеко не в идеальной среде, как в случае с обычным компьютером. Микроконтроллеру зачастую приходится функционировать в жестких условиях промышленной среды.
Сегодня в мире существуют тысячи типов микроконтроллеров, выпускаемых различными производителями. Производитель конструирует семейство микроконтроллеров на основе одного определенного микропроцессорного ядра. Т.е. разные представители одного семейства микроконтроллеров создаются с использованием однотипного ядра в комплексе с разными периферийными устройствами и объемами памяти. Производитель создает несколько семейств микроконтроллеров, каждое из которых имеет свое ядро. Одно ядро может быть 8-разрядным с ограниченными возможностями, другое — 16-разрядным, а третье бьггь сложной 32-разрядной машиной. К каждому ядру добавляются разные комбинации периферийных устройств и объемов памяти, что и формирует линейку семейства микроконтроллеров. Поскольку ядро — фиксированное для всех представителей семейства, система команд для него также фиксирована, и пользователи таким образом не испытают трудностей в переходе от одного представителя семейства к другому. Одно семейство может состоять более чем из 100 микроконтроллеров, каждый из которых отличается своими уникальными возможностями и схемным применением. Одним из передовых производителей микроконтроллеров является компания Microchip, которая производит PIC-микроконтроллеры.
Сейчас существуют буквально сотни микроконтроллеров PIC в различных корпусах для самых разнообразных сфер применения. Общие характеристики всех этих микроконтроллеров. :дешевые, работают в автономном режиме, восьмиразрядные, построены по Гарвардской архитектуре, реализуют конвейеризацию и сокращенный набор команд, содержат один накапливающий сумматор (рабочий регистр или регистр W), имеют фиксированные векторы сброса и прерываний.
На сегодняшний день компания Microchip предлагает пять основных семейств микроконтроллеров. Можно увидеть четкую эволюцию от одного семейства к другому, поэтому, ознакомившись с особенностями одного семейства, не составит труда разобраться и с другими. Каждый представитель одного семейства имеет одинаковую архитектуру ядра и систему команд. Семейства можно различить по двум первым цифрам маркировки устройства
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
