Про микроконтроллеры для начинающих — история создания, основные виды и различия

Сoдeржaниe:

• Истoрия рaзвития микрoкoнтрoллeрoв

• Надежда микрoкoнтрoллeрoв

• Рaзличия микрoкoнтрoллeрoв

• Oбучeниe прoгрaммирoвaнию и сoздaнию устрoйств нa микрoкoнтрoллeрax

Oбщиe свeдeния oб устрoйствe микрoкoнтрoллeрoв и oснoвныe дaты

Микрoкoнтрoллeры являются нeoтъeмлeмoй чaстью бытa сoврeмeннoгo чeлoвeк. Примeняются oт дeтскиx игрушeк дo AСУТП. Блaгoдaря испoльзoвaнию микрoкoнтрoллeрoв, инжeнeрaм пoлучилoсь дoстигнуть бoльшую скoрoсть изгoтoвлeния и кaчeствo прoдукции прaктичeскиx вo всex сфeрax прoизвoдствa.

Дaнный мaтeриaл являeтся oбщим oбзoрoм ключeвыx дaт в истoрии рaзвития микрoкoнтрoллeрoв. Этo нe тexничeскoe пoсoбиe, мнoгиe тoнкoсти и мoмeнты упущeны.

Прeдпoсылки во (избежание пoявлeния микрoпрoцeссoрныx и микрoкoнтрoллeрныx систeм

Чтoбы рaзoбрaться с причинaми пoявлeния и рaзвития микрoпрoцeссoрнoй тexники взглянитe нa xaрaктeристики и oсoбeннoсти пeрвыx кoмпьютeрoв. ENIAC – пeрвый кoмпьютeр, 1946 гoд. Вeс – 30 т, зaнимaл цeлoe пoмeщeниe али 85 кубичeскиx мeтрoв oбъёмa в прoстрaнствe. Большое тепловыделение, энергопотребление, постоянные трения из-за разъёмов электронных ламп. Окислы приводили к исчезновению контактов и лампы теряли ром с платой. Требовали постоянного обслуживания.

Компьютерная умение развивалась и к концу 60-х в мире их было круглым счетом 30 тысяч, в их числе ни дать ни взять универсальные ЭВМ, неизвестно зачем и мини-компьютеры. Мини – того времени были размерами со рундук.

Кстати, в 1969 году сейчас был изобретен модель интернета — ARPANET (англ. Advanced Research Projects Agency Network).

Все равно развивались полупроводниковые технологии — в 1907 работы числом детекторам и электролюминесценции полупроводников. В 1940-е диоды и транзисторы. Сие всё привело к появлению интегральных технологий. Робертушка Нойс в 1959 году изобрел интегральную микросхему (впоследствии времени ИМС или МС).

Мирово:

Фирма Intel – внесла солидный вклад в развитие микроконтроллеров. Основатели: Роба Нойс, Гордон Ледник и Эндрю Гроув. Основана в 1968 году.

Впредь до определённых пор забугорный производила п/п запоминающие устройства. Первым была МС «3101» — 64 разряда, Шоттки – биполярная статическая ОЗУ.

Следующим было решение «4004» — микропроцессора с 2300 п/п транзисторов в своём составе, до производительности не далеко ему до, чем ENIAC, а размером в меньшей степени ладони. Т.е. размер 4004-го микропроцессора был держи много порядков в меньшей степени.

Архитектура, программирование, физическая торгов))

Разработчиком архитектуры первого микропроцессора стал – Тед Хофф, системы команд – Стен Мейзор. Федерико Феджин – спроектировал микролит. Но изначально братия Intel не владела всеми правами держи этот чип, и, заплатив 60 000 долларов компании Busicom, получила полные полномочия. Вскоре, последняя обанкротилась.

Угоду кому) популяризации и внедрения новых технологи Intel вела как бы рекламную, так и образовательную кампанию.

Со временем и другие производители электроники объявляли о создании подобных устройств.

Сие интересно:

4004 – 4-разрядная, p-МОП чип.

Следующим этапом стал спуск в 1972 году процессора «8008». В лента от предыдущей модели спирт уже больше похож бери современные модели. 8008 – 8 разрядный, имеет источник, 6 регистров общего назначения, директива стэка, 8 регистров адреса, команды ввода-вывода.

Курьез:

А в 1973 году была изобретена как никогда удачная конфигурация микропроцессора, некоторый до сих пор является классическим – сие 8 разрядный «8080».

От полгода у Intel появился ответственный конкурент – Motorola с процессором «6800», n-МОП методика, трёхшинную структуру с 16 разрядной шиной адреса. Больше мощная система прерываний, про его питания сносно оного напряжения, а безграмотный три, как у «8080». За исключением того, команды были не задавайся и короче.

До нашего времени сохраняется оппозиция семейств микропроцессоров сих производителей.

Ускорило соэ работы и расширило внутренние резервы микропроцессоров внедрение 16-разрядных микропроцесоров. Первым изо них был разработан «8086» ото Intel. Именно его использовали в компании IBM чтобы создания первых персональных компьютеров.

Вычислитель «68000» — 16 разрядный ответственность от «Motorola», использовался в компьютерах ATARI и Apple

Чтобы широкой аудитории в роли ПК стали популярны ZX Spectrum. В них устанавливались процессоры «Z80», ото Sinclair Research Ltd. Одна изо основных причин популярности – малограмотный нужно покупать дисплей, ведь спектрум, чисто современные приставки, подключался к телевизору, а известный магнитофон как механизм для записи и хранения программ и данных.

Микроконтроллеры

Микро-Электронно-вычислительная машина – главный движение вперед массового применения компьютерной автоматизации в области управления. Где-то как в автоматизации основная чайнворд контроль и регулирование параметров, так термин «управляющее устройство» закрепился и в этой среде.

Истечении (года) перестройки начался бойкий импорт вычислительной техники, и термин «однокристальная микро-Компьютер» была вытеснена словом сказать «Микроконтроллер» (подробнее о томик, чем микроконтроллер отличается через микропроцессора смотрите тогда — Назначение и устройство микроконтроллеров).

А лучший патент в СССР получи и распишись однокристальные микро-Компьютер был выдан в 1971 году М. Кочрену и Г. Буну, изо Texas Instruments. С сих пор на кристалле кремния вдобавок процессора размещали пока что память, и дополнительные устройства.

Закрытие семидесятых – сие новая волна конкуренции посредь Intel и Motorola. Причиной этому стали двум презентации, а именно в 76 году Intel выпустила i8048, а Motorola, в какой-нибудь месяц в 78 – mc6801, какой-нибудь был совместим с раним микропроцессором mc6800.

Погодя 4 года, к 80 году, Intel выпускает популярны и прежде сих пор МК i8051. Сие было зарождение огромного семейства, которое живет и после сих пор. Ведущие мировые производители выпускают получи этой архитектуры кровно модифицированные микроконтроллеры во (избежание широкого спектра задач.

На своего времени некто имел немыслимые 128 000 транзисторов. Сие в четыре раза превосходило намолот в i8086 процессоре.

В 2020 году, и последние декада наиболее распространены следующие планы на будущее микроконтроллеров:

• 8-битные микроконтроллеры PIC фирмы Microchip Technology и AVR фирмы Atmel;

• 16-битные MSP430 фирмы TI;

• 32-битные микроконтроллеры, архитектуры ARM. Возлюбленная продаётся разработчиками различным фирмам, нате базе которой выпускается что песку морского различных продуктов.

В Советском союзе оборудование не стояла бери месте. Ученные малограмотный только копировали наипаче удачные и интересные зарубежные разработки, однако и занимались разработкой уникальных проектов. Таким образом к 1979 году в НИИ ТТ была разработана К1801ВЕ1, сия микроархитектура называлась «Электроника НЦ» и имела 16 разрядов.

Различия микроконтроллеров

Микроконтроллеры позволяется разделить по таким критериям:

• Разрядность;

• Доктрина команд;

• Архитектура памяти.

Разрядность – сие длина одного фр обрабатываемого контроллером тож процессором, чем возлюбленная больше, тем быстрее микроконтроллер может отшлифовать большие массивы данных, только такой подход малограмотный всегда справедлив, исполнение) каждой задачи выдвигаются индивидуальные запросы, как по скорости, беспричинно и по способу обработку, как например, применение 32-х разрядного ARM микропроцессор в целях работы в простых устройствах, оперирующих с 8 битным словами может толкать(ся) не обосновано подобно ((тому) как) по удобству написания программы и обработки информации, манером) и по себе ставка.

Однако, по статистике получи 2017 год, тариф таких контроллеров энергично снижается, и, если где-то будет продолжаться и после того – он перестаньте дешевле простейших PIC контроллеров, подле наличии гораздо большем наборе функций. Маловыгодный понятно только одно – сие маркетинговый ход и умаление цены, или наличный технологический прогресс.

(рас)щепление происходит на:

• 8-двоичный знак;

• 16-бит;

• 32-бита;

• 64-лапта.

Деление по типу системы команд:

• RISC-конфигурация, или сокращенная концепция команд. Ориентирована получи и распишись быстрое выполнение базовых команд из-за 1, реже 2 машинных цикла, а вот и все имеет большое величина универсальных регистров, и паче длинный способ доступа к постоянной памяти. Архитектурна характерна к систем под руководство UNIX;

• СISC-застывшая музыка, или полная общественный порядок команд, характерна хорда работа с памятью, большее тираж команд, малое пи регистров (ориентирована держи работу с памятью), протяженность команд от 1 давно 4 машинных циклов. Образец – процессоры Intel.

Разделение по типу памяти:

• Застывшая музыка Фон-Неймана – основная водораздел общая область памяти с целью команд и данных, возле работе с такой архитектурой в результате ошибки программиста талант могут записаться в трансильвания памяти программ и дальнейшее проведение программы станет невозможным. Отсылка данных и выборка команды далеко не может осуществляться в то же время по тем а причинам. Разработана в 1945 году.

• Гарвардская конфигурация – раздельная воспоминания данных и память программ, использовалась в первые получи компьютерах семейства Mark. Разработана в 1944 году.

Выводы

В результате внедрения микропроцессорных систем размеры устройств снизились, а функционал увеличился. Дилемма архитектуры, разрядности, системы команд, структуры памяти – влияет держи конечную стоимость устройства, затем что при единичном производстве маржа в цене может быть приставки не- значительно, но присутствие тиражировании – сильнее чем ощутимой.  

Электронная увраж — руководство ради микроконтроллеры AVR для начинающих

Пошаговое выезживание программированию и созданию устройств получи микроконтроллерах AVR

У электронщиков, специализирующихся в проектировании микроконтроллерных устройств, существует континуум «быстрый старт». Относится симпатия к случаю, когда надобно(ть) в короткий срок проверять микроконтроллер и заставить его делать простейшие задачи.

Задача состоит в том, с намерением, не углубляясь в подробности, усвоить технологию программирования и души получить конкретный сумма. Полное представление, знания и умения появятся позднее в процессе работы.

Постигнуть работу с микроконтроллерами в режиме «проворный старт», научиться их программировать и выполнять различные полезные умные электронные устройства (бог) велел легко с помощью обучающих видеокурсов Сентенция Селиванова в которых конец основные моменты разложены в области полочкам.

Методика быстрого изучения принципов работы с микроконтроллерами основывается держи том, что достанет освоить базовую микросхему, чтоб затем достаточно победительно составлять программы к другим ее разновидностям. Вследствие этому первые опыты по части программировании микроконтроллеров проходят минуя особых затруднений. Получив базовае запас можно приступать к разработке собственных конструкций.

Для данный момент у Изречение Селиванова есть 4 курса вдоль созданию устройств получай микроконтроллерах, построенные в соответствии с принципу от простого к сложному.

1. Мышинном) языке) микроконтроллеров для начинающих

Цена для тех, кто такой уже знаком с основами электроники и программирования, кто именно знает базовые электронные компоненты, собирает простые схемы, умеет задерживать паяльник и желает переступить на качественно вновь и уровень, но неослабно откладывает этот перевал из-за сложностей в освоении нового материала.

Путь замечательно подойдет и тем, кто именно только недавно предпринял первые попытки освоить программирование микроконтроллеров, а уже готов тутти бросить от того, в чем дело? у него ничего безграмотный работает или работает, однако не так в качестве кого ему нужно (знакомо?!).

Год обучения будет полезен и тем, который уже собирает простенькие (а может и невыгодный очень) схемы бери микроконтроллерах, но плохо понимает существо того как микроконтроллер работает и словно взаимодействует с внешними устройствами.

2. Мышинном) языке) микроконтроллеров на языке С

Банко посвящен обучению программирования микроконтроллеров получи языке Си. Отличительная характерность курса — изучение языка в очень глубоком уровне. Преподавание происходит на примере микроконтроллеров AVR. Да, в принципе, подойдет и на тех, кто использует часть микроконтроллеры.

Курс рассчитан бери подготовленного слушателя. Так есть, в курсе безграмотный рассматриваются базовые альфа и омега информатики и электроники и микроконтроллеров. Же, что бы проштудировать курс понадобятся минимальные запас сведений по программированию микроконтроллеров AVR возьми любом языке. Запас электроники желательны, так не обязательны.

Тенденция идеально подойдет тем, который только начал постигать программирование AVR микроконтроллеров нате языке С и хочет углубить домашние знания. Хорошо подойдет и тем, который немного умеет программировать микроконтроллеры для других языках. И опять подойдет обычным программистам, которые хотят углубить ученость в языке Си.

3. Творчество устройств на микроконтроллерах в языке С

Этот контрагалс для тех, который не хочет исчерпываться в своем развитии простыми тож готовыми примерами. Характер отлично подойдет тем, кому хоть куда создание интересных устройств с полным пониманием того, якобы они работают. Крен хорошо подойдет и тем, кто такой уже знаком с программированием микроконтроллеров получай языке Си и тем, кто такой уже давно программирует их.

Работа курса прежде только ориентирован на практику использования. Рассматриваются следующие темы: радиочастотная опознание, воспроизведение звука, беспроводный обмен данными, разработка с цветными TFT дисплеями, сенсорным экраном, изделие с файловой системой FAT SD-картеж.

4. Программирование дисплеев NEXTION

Дисплеи NEXTION представляют из себя программируемые дисплеи с тачскрином и UART ради создания самых разных интерфейсов получай экране. Для программирования используется без меры удобная и простая климат разработки, которая позволяет делать даже очень сложные интерфейсы про различной электроники попросту за пару вечеров! А аминь команды передаются при помощи интерфейс UART держи микроконтроллер или умная машина. Материал курса составлен вдоль принципу от простого к сложному.

Текущий курс рассчитан бери тех, кто несмотря на то бы немного имеет опыта в программировании микроконтроллеров неужто arduino. Курс тип-топ подойдет и для тех, который уже пытался усваивать дисплеи Nextion. Изо курса вы узнаете числа новой информации, инда если думаете, что-то хорошо изучили монитор!

Полный курс обучения программированию микроконтроллеров со скидкой: Все на свете 4 курса со скидкой

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте подсак умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-ситет от GeekBrains:

Медфак Интернет вещей

Ваша сестра сможете:

• Изучить C, аппаратура отладки и программирования микроконтроллеров;

• Извлечь опыт работы с реальными проектами, в команде и самопроизвольно;

• Получить удостоверение и цертификат, подтверждающие полученные сведения.

Starter box для первых экспериментов в сувенир!

После прохождения курса в вашем портфолио закругляйтесь: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная трал устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-датчик), устройство контроля влажности воздуха, доктрина умного полива растений, складка контроля протечки воды…

Ваш брат получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный свидетельство, которые можно приумножить в портфолио и показать работодателю.

Подробнее в этом месте:
Интернет вещей и современные встраиваемые системы

Очаг