Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

12 Спецификације које треба узети у обзир приликом избора микроконтролера за ваш производ

Велика већина електронских производа захтева да микроконтролер или микропроцесор служе као мозак. За напредне производе који захтевају велике брзине (нпр. Паметни телефон или таблет) потребна је микропроцесор, иначе је микроконтролер обично најбоље решење. Као пример, Ардуино је базиран на микроконтролеру, а Распберри Пи је заснован на микропроцесору.

Највјеројатније ће вам дизајн електронике требати микроконтролер. Генерално, микроконтролер се може сматрати компјутером уграђеним у један интегрисани круг који садржи процесор, меморију и различите периферије. Постоји много избора за микроконтролере, можда огроман број избора.

Иако би претраживање на Гооглеу могло да вас усмери у правом смеру, препоручујем вам да потражите микроконтролере на главним дистрибутерима електронских компоненти као што су Дигикеи, Арров и Моусер. Ово ће вам омогућити да сузите претрагу само на микроконтролерима који су активно доступни. Такође вам омогућава да брзо упоредите цене.

На почетку пројекта добра је идеја да нацртате блок дијаграм система који сте замислили. Какве ствари ћете повезати са микроконтролером?

Системски блок дијаграм је од непроцењиве вредности за ово рано планирање и може вам рећи колико је улазних и излазних (И / О) пинова и серијских комуникационих портова потребно за пројекат.

Микроконтролери могу да садрже широк спектар периферних уређаја. Следећа листа садржи неке од карактеристика које се могу наћи на модерним микроконтролерима.

Меморија: Већина микроконтролера који су данас доступни укључују уграђену ФЛАСХ и РАМ меморију. ФЛАСХ је трајна меморија која се користи за складиштење програма, а РАМ је волатиле меморија која се користи за привремено складиштење. Неки микроконтролери такође садрже ЕЕПРОМ меморију за трајно чување података.

Дигитални улаз и излаз опште намене (ГПИО): То су пинови логичког нивоа који се користе за улаз и излаз. Генерално, они могу потонути или извадити до неколико десетина млинова и могу се конфигурисати као отворени одвод или пусх пулл.

Аналогни улаз: Већина микроконтролера има могућност прецизног очитавања аналогног напона. Аналогни сигнали се узоркују помоћу микроконтролера преко аналогног и дигиталног конвертора (АДЦ).

Аналогни излаз: Аналогни сигнали могу бити генерисани микроконтролером преко дигитално-аналогног конвертора (ДАЦ) или генератора пулсне ширине (ПВМ). Не садрже сви микроконтролери ДАЦ, али они нуде ПВМ могућности.

У програмирању круга (ИСП): ИСП вам омогућава да програмирате микроконтролер док је инсталиран у апликацијском кругу, умјесто да га морате уклонити за програмирање. Два најчешћа протокола ИСП су ЈТАГ и СВД.

Бежични: Ако је вашем производу потребне бежичне могућности, постоје специјализовани микроконтролери који нуде Блуетоотх, ВиФи, ЗигБее и друге бежичне стандарде.

Сериал цоммуницатион

Сви микроконтролери пружају неку врсту серијске комуникације. Различити серијски протоколи за комуникацију који се обично нуде са микроконтролерима описани су у наставку:

Универзални одашиљач асинхроног пријемника (УАРТ) је серијски порт који преноси дигиталне речи, обично дужине од 7 до 8 битова, између стартног бита и опционог паритета бита и једног или два зауставна бита. УАРТ се обично користи заједно са другим стандардима као што су РС-232 или РС-485.

УАРТ је најстарији тип серијске комуникације. УАРТ је асинкрони протокол, што значи да нема сигнала сата. Многи микроконтролери такође укључују синхрону верзију УАРТ-а названу УСАРТ.

Серијски периферни интерфејс (СПИ): СПИ се користи за серијску комуникацију на кратким релацијама између микроконтролера и периферних уређаја. СПИ је синхрони протокол што значи да укључује сатни сигнал за тајминг. СПИ је 4-жилни стандард који укључује податке, излаз података, сат и сигнале за одабир чипа.

Интер-интегрисана кола (И2Ц): И2Ц је такође написана као И2Ц је 2-жична серијска сабирница која се користи за комуникацију између микроконтролера и других чипова на плочи. Као и СПИ, И2Ц је такође синхрони протокол. Међутим, за разлику од СПИ, И2Ц користи једну линију за податке и за излаз података. Такође, уместо сигнала за избор чипова, И2Ц користи јединствену адресу за сваки периферни уређај. И2Ц има предност што користи само 2 жице, али је спорија од СПИ.

Универзална серијска сабирница (УСБ) је стандард који је познат већини људи. УСБ је један од најбржих серијских комуникацијских протокола. Обично се користи за повезивање периферних уређаја који захтевају велике количине преноса података.

Мрежа контролера (ЦАН) је серијски стандард комуникације развијен посебно за употребу у аутомобилским апликацијама.

Значајне језгре микроконтролера

Постоји неколико језгара микроконтролера које имају неку оцјену и вредне су описивања. Испод су четири најчешћа:

АРМ Цортек-М

32-битна АРМ Цортек М серија је данас једна од најчешће коришћених језгара микроконтролера. АРМ заправо не производи и продаје микроконтролере, већ лиценцирају своју архитектуру другим произвођачима чипова.

Многе компаније нуде Цортек-М микроконтролере укључујући СТ Мицроелецтроницс, Фреесцале Семицондуцтор, Силицон Лабс, Текас Инструментс и Атмел.

Микроконтролери Цортек М серије су мој омиљени избор за производе који ће се пласирати на тржиште. Они су јефтини, моћни и широко распрострањени.

8051

8-битни 8051 микроконтролер развијен је Интел-ом још давне 1980. године. То је најстарије језгро микроконтролера које се и данас користи. 8051 је тренутно доступан у напредним модерним верзијама које продају најмање 8 различитих полупроводничких произвођача. На пример, популарни Блуетоотх Лов-Енерги чип из ЦСР-а (ЦСР101к) користи 8051 језгро.

ПИЦ

ПИЦ је породица микроконтролера компаније Мицроцхип. Они су веома популарни и долазе у широком спектру опција. Број пинова, стил пакета и избор периферија на чипу се нуде у готово бесконачном низу комбинација.

Атмел АВР

Линија микроконтролера позната као АВР из Атмела је најпознатија по томе што је мозак у већини верзија Ардуина. Тако је за многе произвођаче једноставан прелаз са Ардуино на Атмел АВР микроконтролер. Међутим, открио сам да обично можете добити једну од других језгара са сличним или бољим перформансама за неколико долара јефтиније.

Закључак

Када одаберете микроконтролер, следећи корак је пројектовање кола микроконтролера и повезивање свих периферних уређаја. О овој теми ћу расправљати за мој следећи чланак у овој серији.

Желите да сазнате више о дизајнирању електронског производа? Затим погледајте мој детаљни водич кроз два дијела Како развити и прототип новог електронског производа.

Удео

Оставите Коментар