Mikrokontroller (MCU) - bu markaziy ishlov berish bo'limini (CPU) (CPU) (RAM, ROM), turli xil kirish va chiqish interfeyslari (I / O) va kichik kremnon chipidagi boshqa funktsional modullar. Kichik o'lchamdagi, kam xarajatlar va kuchli funktsiyalar bilan tavsiflanadi, mikrokontrollerlar turli xil elektron qurilmalar va tizimlarda, masalan, maishiy texnika, sanoat nazorati, avtomobillar elektronika va boshqalar kabi keng qo'llaniladi.
Mikrokontrollerning ish jarayoni quyidagi bosqichlarga bo'linishi mumkin:
1. Power-da qayta tiklash:Mikrokontroller elektr ta'minotiga ulanganda, ichki registrlarni tozalash va normal ishlash uchun tayyorgarlik ko'rish uchun avtomatik ravishda quvvatni qayta tiklashni amalga oshiradi.
2. Ko'rsatmanoma:Qayta tiklash tugagandan so'ng, MCU dastur xotirasida ko'rsatmalarni amalga oshiradi va uni ta'lil qilish registriga saqlaydi.
3. Yo'riqnomani dekodlash:Mikrokontroltrovning dekod urishi amalga oshiriladigan operatsiyani aniqlash uchun ro'yxatga olish registrida ko'rsatmalarni dekod o'tkazadi.
4. Ko'rsatmalarni bajarish:Dekodod natijalariga ko'ra, mikrokontroller ma'lumotlarning ishlashi, mantiqiy xulosa, nazoratni boshqarish va hokazolarni amalga oshiradi.
5. Qayta ishlash:O'qishni bajarish paytida, agar u to'xtamaslik iltimosiga duch kelsa, MCU joriy yo'l-yo'riqning bajarilishini to'xtatib turadi va to'xtatilish xizmatining dasturini amalga oshiradi.
6. Tsiklik ijrosi:MCU yuqoridagi jarayonni turli funktsiyalarni amalga oshirish uchun dastur xotirasida ko'rsatmalar tartibiga muvofiq takrorlaydi.
Quyida mikrokontrollerning turli tarkibiy qismlari va uning ish printsipining batafsil tavsifi keltirilgan.
1. CPU:Mikrokontrollerning markaziy ishlov berish birligi (CPU) - bu dasturda ko'rsatmalarni bajarish uchun javobgar bo'lgan butun tizimning yadrosi. CPU asosan arifmetik mantiqiy birlik (ALU), boshqaruv birligi (Cu) va Ro'yxatdan o'tish guruhidan iborat. ALU barcha ma'lumotlar arifmetik va mantiqiy qarorlarni amalga oshirish uchun javobgardir; KU ko'rsatmalarni dekodlash va boshqarish uchun javobgardir; Va ro'yxatga olish guruhi ma'lumotlar va oraliq natijalar uchun ishlatiladi.
2. Xotira:Mikrokontrollerning xotirasi asosan dastur xotirasi (ROM) va ma'lumotlar xotirasini (RAM) o'z ichiga oladi. Dastur xotirasi yozma dastur kodini saqlash uchun ishlatiladi; Amalga oshirilganda ma'lumotlar va o'zgaruvchini saqlash uchun ma'lumotlar xotirasi ishlatiladi.
3. I / O interfeysi:Mikrokontrollerning tashqi qurilmalar bilan almashish uchun i / O interfeysi ishlatiladi va I / O interfeysi kirita interfeysi (mahsulot) va Berirciya interfeysi (Berirciya). Kiritish interfeysi tashqi qurilmalar tomonidan yuborilgan ma'lumotlarni olish uchun ishlatiladi; Chiqish interfeysi tashqi qurilmalarga ma'lumotlarni yuborish uchun ishlatiladi; Beriricecial interfeysi tashqi qurilmalar tomonidan yuborilgan ma'lumotlarni olishi mumkin, shuningdek tashqi qurilmalarga ma'lumotlarni yuborishi mumkin.
4. Taymer / hisoblagich:Mikrokontroler taymeri / hisoblagichi vaqt signallarini va tashqi hodisalarni hisoblash uchun ishlatiladi. Taymer / hisoblagich pullar signallari bilan signalizatsiya yoki kirish signalining chastotasiga qarab hisoblashi mumkin.
5. Serial aloqa interfeysi:Mikrokontrollerning ketma-ket aloqa interfeysi boshqa qurilmalar bilan serial aloqalar uchun ishlatiladi. Serial aloqa interfeysi seriyali uzatuvchi (seriyali qabul qiluvchi) va seriyali qabul qilgich (seriyali qabul qilgich), bu to'liq ikki dupleks yoki yarim dumbleks uzatishni amalga oshirishi mumkin.
6. Analog-Raqamli konvertor (ADC) va Digital-analog konvertor (DAC):Analog signallarini qayta ishlash uchun analog signallarni qayta ishlash uchun raqamli signallarga almashtirish uchun ADC Mikrokontrolter-da ishlatiladi; Dac raqamli signallarni tashqi qurilmalar uchun chiqish uchun analog signallarga aylantirish uchun ishlatiladi.
7. Bo'shashish tizimi:Mikrokontrollerning to'yinishi kutilmagan hodisalar bilan shug'ullanish va tizimning real vaqt va javob tezligini oshirish uchun ishlatiladi. Kaflanish tizimi buzilgan manbani o'z ichiga oladi, boshqaruvchilarni to'xtatadi va xizmat dasturini to'xtatadi. Kaflanish manbai - bu uzilish so'rovini keltirib chiqaradigan qurilma yoki voqea; Yuborish kontrolyatori to'xtamaydigan so'rovni boshqarish va ustuvorlik qilish uchun javobgardir; va to'xtash dasturi - bu to'xtamaydigan tadbirni boshqaradigan dastur.
8. Coct Thuti:Har bir modulning ishini sinxronlashtirish uchun sozlash signalini ta'minlash uchun mikrokontrollerning soat aylanishi ishlatiladi. Ketka okrugi odatda ichki osilator va soatlab bo'luvchidan iborat. Ichki osilator yuqori chastotali soat signalini yaratadi; Saqlash taqsimoti yuqori chastota soat signalini har bir modulning ishiga mos keladigan past chastotali soatlarga ajratadi.
9. Elektr ta'minoti zonasi:Mikrokontrollerning elektr ta'minoti aylanishi butun tizim uchun barqaror quvvatni ta'minlash uchun ishlatiladi. Quvvat bilan ta'minlanish zimasi odatda kuchlanish regulyatori va filtrni o'z ichiga oladi. Voltage regulyator mikrokontrollerning ishlashi uchun mos keladigan kuchlanishga kiritilgan kuchlanishga kiritilgan kuchlanishni barqarorlashtiradi; Filtr, etkazib berish kuchlanishida shovqin va tebranishlarni bartaraf etish uchun ishlatiladi.
10. Periferik zanjirlar:Mikrokontrolerning perifikal ohanglari turli xil sensorlar, aktuator va boshqa yordamchi okruglar kiradi. Sensorlar tashqi muhitdagi o'zgarishlarni aniqlash uchun ishlatiladi; Aktuatorlar tashqi qurilmalarni boshqarish signallariga muvofiq haydash uchun ishlatiladi; va yordamchi signallar kuchaytirgichlar va filtrlar kabi aniq funktsiyalarni amalga oshirish uchun ishlatiladi.
Qisqasi, mikrokontroller turli xil ichki funktsiyalar va tashqi periferik simmentlar orqali turli xil qurilmalarni boshqarish va boshqarishni amalga oshiradigan yuqori kompleks mikrokompyuter. Mikrokontrollerning ish jarayoni quvvat bilan ishlash, olib borilayotgan, qo'llanmani ko'rsatadigan, ko'rsatmalar bajarilishi, ko'rsatmalar va halqalarni bajarishga aralashish, ishlov berish, ishlov berish va amalga oshirilishini to'xtatish, ko'rsatmalar berish, ko'rsatmalar va halqalarni ijro etish, qayta ishlash va halqalarni ijro etish kabi bosqichlarga ajratish mumkin. Mikrokontrollerning tarkibini va ishini tushunish, turli xil elektron qurilmalar va tizimlarni loyihalashtirish va rivojlantirishga yordam beradi.