Componentes eletrônicos: microcontroladores Introduzindo
UMA microcontrolador é um computador completo em um único chip electrónico. Eles podem ser comprados por US $ 50 ou menos. Como todos os sistemas de computadores, microcomputadores constituído por vários subsistemas básicos:
unidade de processamento central (CPU): A CPU executa as instruções que lhe foram fornecidos por um programa. A CPU pode fazer todas as operações necessárias para o bom funcionamento do computador, como mover dados de um local de memória para outro ou recebendo dados como entrada do mundo exterior.
Relógio: A CPU e outros componentes do microcontrolador são accionados por um relógio que proporciona impulsos que controlam a estimulação de instruções de programa que estes são executados um de cada vez pela CPU temporização. Para a maioria dos microcontroladores, o relógio marca junto a um ritmo de alguns milhões de carrapatos por segundo. Em contraste, o relógio que dirige um computador de mesa típica carrapatos ao longo de alguns bilhão carrapatos por segundo.
memória de acesso aleatório (RAM):Fornece uma área de anotações onde o computador pode armazenar os dados que ele está trabalhando. Por exemplo, se você deseja que o computador para determinar o resultado de um cálculo (tal como dois mais dois), você precisa fornecer um local na RAM onde o computador pode armazenar o resultado.
Em um computador desktop, a quantidade de memória RAM disponível é medido em bilhões de bytes (GB de gigabytes). Em um microcontrolador, a memória RAM é frequentemente medido apenas bytes. Isso mesmo: não bilhões (GB), milhões (mb- megabytes), ou mesmo milhares (KB- quilobytes) de bytes, mas simples bytes de idade. Por exemplo, o BASIC Stamp populares 2 tem um total de 32 bytes de RAM.
EEPROM: Um tipo especial de memória que mantém o programa que é executado em um microcontrolador. EEPROM apoia Memória eletricamente Erasable Programmable Read-Only, mas que não será no teste.
EEPROM é somente leitura, o que significa que uma vez que os dados foram armazenados em EEPROM, os dados não podem ser alterados por um programa em execução no CPU do microcontrolador. No entanto, é possível escrever dados para a memória EEPROM, ligando o EEPROM para um computador através de uma porta USB. Em seguida, o computador pode enviar dados para a EEPROM.
Isto é como microcontroladores são programados. Você usa um software especial em um PC para criar o programa que você deseja executar no microcontrolador. Em seguida, ligar o microcontrolador para o PC e transferir o programa a partir do PC para o microcontrolador. O microcontrolador em seguida, executa as instruções estabelecidas no programa.
A maioria dos microcontroladores têm alguns milhares de bytes de memória EEPROM, que é suficiente para armazenar programas relativamente complicado baixado a partir de um PC.
Uma das características mais importantes da memória EEPROM é que ele não perde seus dados quando você desligar a energia. Assim, uma vez que você transferir um programa a partir de um PC para EEPROM do microcontrolador, o programa permanece no microcontrolador até substituí-lo por algum outro programa.
Você pode transformar o microcontrolador e colocá-lo em uma prateleira do armário por anos, e quando você ligar o microcontrolador de volta, o programa que foi gravado anos será executado novamente.
Pinos I / O: Uma das características mais importantes de um microcontrolador é a sua I / O pins, permitir que o microcontrolador se comunicar com o mundo exterior. Embora alguns microcontroladores têm separado pinos de entrada e saída pinos, mais compartilharam I / O pins que podem ser usados para entrada e saída.
I / O pins costumam usar a interface lógica TTL básica: HIGH (lógica 1) é representado por +5 V e LOW (lógica 0) é representado por 0 V.
A maioria dos microcontroladores pode lidar com apenas uma pequena quantidade de corrente directa através dos pinos de I / O. 20-25 mA é típico. Isso é suficiente para acender um LED, mas circuitos que exigem mais corrente deve isolar a corrente de carga mais elevada do microcontrolador pinos I / O. Isso geralmente é feito usando um driver de transistor.