יישומי מיקרו-בקר

בשל העובדה שלמיקרו-בקרים הנוכחיים יש כוח מחשוב גבוה מספיק, המאפשר רק מיקרו-מעגל קטן אחד ליישם מכשיר פונקציונלי מלא עם גודל קטן, יתר על כן, עם צריכת חשמל נמוכה, המחיר של מכשירים שהושלמו ישירות הולך ונמוך יותר .

מסיבה זו, ניתן למצוא מיקרו-בקרים בכל מקום ביחידות אלקטרוניות של מכשירים שונים לחלוטין: על לוחות אם של מחשבים, בבקרים של כונני DVD, כוננים קשיחים ומוצקים, במחשבונים, בלוחות בקרה של מכונות כביסה, תנורי מיקרוגל, טלפונים, ואקום חומרי ניקוי, מדיחי כלים, רובוטים ביתיים פנימיים, ממסרים ו-PLC הניתנים לתכנות, במודולי בקרת המכונה וכו'.

כך או אחרת, כמעט שום מכשיר אלקטרוני מודרני לא יכול להסתדר היום בלי לפחות מיקרו-בקר אחד בתוכו.

למרות שמיקרו-מעבדים של 8 סיביות הם נחלת העבר, מיקרו-בקרים של 8 סיביות עדיין נמצאים בשימוש נרחב כיום. ישנם יישומים רבים שבהם ביצועים גבוהים אינם נדרשים כלל, אך הגורם הקריטי הוא העלות הנמוכה של המוצר הסופי.כמובן, ישנם מיקרו-בקרים חזקים יותר המסוגלים לעבד זרמי נתונים גדולים בזמן אמת (וידאו ואודיו, למשל).

להלן רשימה קצרה של ציוד היקפי של מיקרו-בקרים שמהם תוכל להסיק מסקנות לגבי התחומים האפשריים ותחומי היישום הזמינים של השבבים הקטנים הללו:

• יציאות דיגיטליות אוניברסליות המוגדרות לקלט או פלט;

• ממשקי I/O שונים: UART, SPI, I? C, CAN, IEEE 1394, USB, Ethernet;

• ממירים דיגיטליים לאנלוגיים ואנלוגיים לדיגיטליים;

• משווים;

• מאפננים רוחב דופק (בקר PWM);

• טיימרים;

• בקרי מנוע ללא מברשות (וגם צעד);

• בקרי מקלדת ותצוגה;

• משדרים ומקלטי תדר רדיו;

• מערכים מובנים עם זיכרון פלאש;

• טיימר כלב שמירה מובנה ומחולל שעון.

כפי שכבר הבנתם, מיקרו-בקר הוא מיקרו-מעגל קטן שעליו מותקן מחשב קטן. זה אומר שבתוך שבב קטן יש מעבד, ROM, זיכרון RAM וציוד היקפי שמסוגלים לקיים אינטראקציה גם זה עם זה וגם עם רכיבים חיצוניים, אתה רק צריך לטעון את התוכנית לתוך המיקרו-מעגל.

התוכנית תבטיח את פעולת המיקרו-בקר כמתוכנן - הוא יוכל, לפי האלגוריתם הנכון, לשלוט באלקטרוניקה שמסביב (בפרט: מכשירי חשמל ביתיים, מכונית, תחנת כוח גרעינית, רובוט, גשש סולארי וכו').

תדר השעון (או מהירות האוטובוס) של מיקרו-בקר משקף כמה חישובים המיקרו-בקר יכול לבצע ביחידת זמן. לפיכך, הביצועים של המיקרו-בקר והכוח הנצרך על ידו גדלים ככל שמהירות האוטובוס עולה.

הביצועים של מיקרו-בקר נמדדים במיליוני הוראות בשנייה - MIPS (מיליון הוראות לשנייה). לפיכך, הבקר הפופולרי Atmega8, המבצע הוראה אחת שלמה לכל מחזור שעון, משיג ביצועים של 1 MIPS לכל מגה-הרץ.

יחד עם זאת, מיקרו-בקרים מודרניים ממשפחות שונות הם כל כך מגוונים שאותו בקר, מתוכנת מחדש, יכול לשלוט במכשירים שונים לחלוטין. אי אפשר להגביל את עצמך לתחום אחד.

דוגמה לבקר אוניברסלי כזה הוא אותו Atmega8, עליו הם מרכיבים: טיימרים, שעונים, מולטימטרים, מחווני אוטומציה ביתית, נהגי מנוע צעד וכו '

בין היצרנים הפופולריים של מיקרו-בקרים נציין: Atmel, Hitachi, Intel, Infineon Technologies, Microchip, Motorola, Philips, Texas Instruments.

מיקרו-בקרים מסווגים בעיקר לפי סיביות הנתונים שהמכשיר האריתמטי-לוגי של הבקר מעבד: 4, 8, 16, 32, 64 - סיביות. ול-8-bit, כפי שצוין לעיל, יש נתח שוק משמעותי (כ-50% בערך). בהמשך מגיעים מיקרו-בקרים של 16 סיביות, ולאחר מכן בקרי DSP המשמשים לעיבוד אותות (שניהם מהווים 20% מהשוק).