¿Qué es un microcontrolador y microcontroladores similares al microcontrolador msp430?
Los primeros microcontroladores eran de 8 o 4 bits. El más exitoso de ellos fue el 8031 de INTEL, que fue ampliamente elogiado por su simplicidad, confiabilidad y alto rendimiento. Desde entonces, la serie MCS51 de sistemas de microcontroladores se ha desarrollado basándose en el 8031. Los sistemas de microcontroladores basados en este sistema todavía se utilizan ampliamente en la actualidad. A medida que aumentaron los requisitos en el campo del control industrial, comenzaron a aparecer microcontroladores de 16 bits, pero no se utilizaron ampliamente debido a un rendimiento de costos insatisfactorio. Con el desarrollo de la electrónica de consumo en la década de 1990, la tecnología de los microcontroladores ha mejorado enormemente. Con la aplicación generalizada de la serie INTEL i960, especialmente la serie ARM posterior, los microcontroladores de 32 bits reemplazaron rápidamente el estado de gama alta de los microcontroladores de 16 bits y entraron en el mercado principal. El rendimiento de los microcontroladores tradicionales de 8 bits también ha mejorado rápidamente, y las capacidades de procesamiento han aumentado cientos de veces en comparación con la década de 1980. En la actualidad, los microcontroladores de 32 bits de alta gama tienen una frecuencia de más de 300 MHz y su rendimiento ha alcanzado el de los procesadores dedicados de mediados de los años 1990. El precio de fábrica de los modelos ordinarios ha bajado a 1 dólar, y el de gama más alta. El modelo cuesta sólo 10 dólares. El desarrollo y uso de sistemas de microcontroladores contemporáneos ya no se limita a entornos básicos. Una gran cantidad de sistemas operativos integrados dedicados se utilizan ampliamente en toda la gama de microcontroladores. Los microcontroladores de alta gama que están en el corazón de las computadoras de mano y los teléfonos móviles incluso funcionan directamente con sistemas operativos dedicados Windows y Linux.
En comparación con los procesadores dedicados, los microcontroladores son más adecuados para sistemas integrados y, por tanto, son los más utilizados. De hecho, los microcontroladores son las computadoras más numerosas del mundo. Los microcontroladores están integrados en casi todos los productos electrónicos y mecánicos utilizados en la vida humana moderna. Los teléfonos móviles, calculadoras, electrodomésticos, juguetes electrónicos, PDA y accesorios informáticos como ratones están equipados con 1 o 2 microcontroladores. También se encuentran muchos microcontroladores en las computadoras personales. Los automóviles suelen estar equipados con más de 40 microcontroladores, y los complejos sistemas de control industrial pueden incluso tener cientos de microcontroladores funcionando simultáneamente. La cantidad de microcontroladores no sólo excede con creces la cantidad de computadoras personales y otros dispositivos informáticos combinados, sino que incluso supera la cantidad de humanos.
El microordenador de un solo chip, también conocido como microcontrolador de un solo chip, no es un chip que completa una determinada función lógica, sino un sistema informático integrado en un chip. Equivalente a una microcomputadora, en comparación con una computadora, un microcontrolador solo carece de dispositivos de E/S. En resumen: el chip se convierte en la computadora. Es de tamaño pequeño, liviano y económico, lo que proporciona condiciones convenientes para el aprendizaje, la aplicación y el desarrollo. Al mismo tiempo, aprender a utilizar un microcontrolador es la mejor opción para comprender los principios y la estructura de las computadoras.
Los módulos funcionales internos de un microcontrolador son similares a los de una computadora, como CPU, memoria, bus paralelo, disco duro y otros componentes de almacenamiento que tienen la misma función. Estos componentes son mucho más débiles que los de nuestras computadoras domésticas, pero el precio también es bajo, generalmente no más de 10 yuanes es suficiente…. Basta con utilizarlo para realizar algunas tareas no muy complicadas como por ejemplo controlar aparatos eléctricos. ¡Se puede ver en las lavadoras de tambor totalmente automáticas, en las campanas extractoras, en los VCD y en otros electrodomésticos que utilizamos ahora! ...Sirve principalmente como componente central de la sección de control.
Es una computadora de control en línea en tiempo real. En línea significa control en el sitio. Lo que se necesita es una fuerte capacidad antiinterferencias y un bajo costo. Esta es también la principal diferencia entre las computadoras fuera de línea (como las domésticas). PC) la diferencia.
Chip microcontrolador El microcontrolador se ejecuta mediante un programa y puede modificarse. Se pueden lograr diferentes funciones a través de diferentes programas, especialmente algunas funciones especiales y únicas, que otros dispositivos requieren mucho esfuerzo para lograr, y algunas son difíciles de lograr con gran esfuerzo. Si una función no muy compleja se procesa mediante hardware puro, como la serie 74 desarrollada en los Estados Unidos en la década de 1950, o la serie CD4000 en la década de 1960, ¡el circuito debe ser una placa PCB grande! Pero si utiliza una serie de microcontroladores que se lanzaron con éxito en los Estados Unidos en la década de 1970, ¡el efecto será muy diferente! ¡Porque sólo los programas escritos por microcontroladores pueden lograr alta inteligencia, alta eficiencia y alta confiabilidad!
Debido a que los microcontroladores son más sensibles a los costos, el software actualmente dominante sigue siendo el lenguaje ensamblador de nivel más bajo. Este es el lenguaje de nivel más bajo además del código de máquina binario. Si es de tan bajo nivel, ¿por qué usarlo? ¿él? ? Muchos lenguajes de alto nivel han alcanzado el nivel de programación visual. La razón es simple, porque el microcontrolador no tiene una CPU como una computadora doméstica, ni un dispositivo de almacenamiento de gran capacidad como un disco duro. ¡Un pequeño programa escrito en un lenguaje visual de alto nivel, incluso con un solo botón, puede alcanzar un tamaño de decenas de K! Esto no es nada para el disco duro de una computadora doméstica, pero es inaceptable para un microcontrolador. Los microcontroladores tienen que utilizar los recursos de hardware de manera muy eficiente, por lo que los programas ensambladores, aunque primitivos, se utilizan mucho. De manera similar, si el sistema operativo y el software de aplicación de una supercomputadora se ejecutan en una PC doméstica, la PC doméstica no podrá realizar el trabajo.
Se puede decir que el siglo XX ha abarcado tres eras "eléctricas", a saber, la era eléctrica, la era electrónica, y ahora ha entrado en la era de las computadoras. Y a las computadoras a menudo se les llama computadoras personales, o PC para abreviar. Consta de computadora host, teclado, monitor, etc. Existe otro tipo de computadora con el que la mayoría de la gente no está familiarizada. Este tipo de computadora es un microcontrolador (también conocido como microcontrolador), que brinda inteligencia a varias máquinas. Como sugiere el nombre, el sistema más pequeño de este tipo de computadora utiliza un solo circuito integrado para una operación y control simples. Debido a su pequeño tamaño, suelen estar escondidos en el "vientre" de la maquinaria controlada. Desempeña el mismo papel que el cerebro humano en todo el dispositivo. Una vez que algo sale mal, todo el dispositivo quedará paralizado. Hoy en día, este tipo de microcontrolador se utiliza en una amplia gama de campos, como instrumentación inteligente, control industrial en tiempo real, equipos de comunicación, sistemas de navegación, electrodomésticos, etc. Una vez que varios productos tienen un microcontrolador, pueden mejorar la calidad del producto. A menudo hay un adjetivo: "inteligente" antes del nombre del producto, como una lavadora inteligente. Hoy en día, algunos de los productos producidos por técnicos en algunas fábricas u otros desarrolladores electrónicos aficionados tienen circuitos demasiado complejos o funciones demasiado simples que son fáciles de imitar. La razón puede ser que el producto de la tarjeta no utiliza un microcontrolador u otros dispositivos lógicos programables.
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El proceso de trabajo del microcontrolador
El proceso del microcontrolador que completa automáticamente las tareas que se le asignan, es decir, el proceso del microcontrolador que ejecuta el programa, que es una instrucción de ejecución En el proceso, las llamadas instrucciones se escriben en forma escrita varios comandos que requieren que el microcontrolador realice operaciones. Está determinado por el sistema de instrucciones dado por el diseñador. funcionamiento básico. Una instrucción corresponde a una operación básica. Todas las instrucciones que el microcontrolador puede ejecutar son el sistema de instrucciones del microcontrolador. Los diferentes tipos de microcontroladores tienen diferentes sistemas de instrucción. Para que el microcontrolador complete automáticamente una determinada tarea, el problema a resolver debe compilarse en una serie de instrucciones (estas instrucciones deben ser instrucciones que el microcontrolador seleccionado pueda reconocer y ejecutar. El conjunto de instrucciones se convierte en un programa y). el programa debe almacenarse en la memoria con antelación en este componente con función de almacenamiento.
La memoria se compone de varias unidades de almacenamiento (la unidad de almacenamiento más pequeña), al igual que un edificio grande consta de muchas habitaciones. Las instrucciones se almacenan en estas unidades, y las instrucciones se recuperan y ejecutan en las unidades al igual que en cada habitación del edificio. Al igual que se le asigna un número de habitación único, a cada unidad de almacenamiento también se le debe asignar un número de dirección único. Este número de dirección se denomina dirección de la unidad de almacenamiento. Por lo tanto, siempre que conozca este número de dirección, se denomina dirección de la unidad de almacenamiento. unidad de almacenamiento. Una vez que lo sepa, utilizando la dirección de la unidad de almacenamiento, podrá encontrar la unidad de almacenamiento, recuperar las instrucciones almacenadas en ella y ejecutarlas.
Los programas generalmente se ejecutan en orden, por lo que las instrucciones del programa también se almacenan una por una en orden. Para que el microcontrolador saque y ejecute estas instrucciones una por una al ejecutar el programa. debe ser una instrucción que pueda ser rastreada El componente de la dirección, este componente es el contador del programa PC (contenido en la CPU Al comienzo de la ejecución del programa, a la PC se le asigna la dirección de la primera instrucción del programa, y). luego obtiene que se ejecute cada instrucción. Al comienzo de la ejecución del programa, a la PC se le asigna la dirección de la primera instrucción del programa y luego, para cada instrucción a ejecutar, el contenido de la PC se incrementa automáticamente según la longitud de la instrucción, que puede ser 1, 2 o 3, para apuntar hacia abajo La dirección inicial de una instrucción, asegurando así que las instrucciones se ejecuten en orden.