| Familii de microcontrolere reprezentative |
 |
 |
 |
| Scris de Administrator | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
În prezentarea care urmează şi care nu se doreşte exhaustivă, accentul este pus pe familiile mai cunoscute, de 8 biţi şi 16biţi. a. 8048 (Intel MCS-48 - www.intel.com ) "Bunicul" microcontrolerelor pe 8 biţi, mai este încă folosit! Unele din caracteristicile sale arhitecturale se regăsesc la următoarea generaţie (MCS-51, 8051). b. 8051 (Intel MCS-51 şi mulţi alţii: Atmel, Philips- www.semiconductor.philips.com, Infineon, Atmel, Dallas-Maxim - www.maxim-ic.com, Cygnal - www.cygnal.com , etc.) A doua generaţie de microcontrolere de 8 biţi a firmei Intel care, deşi apărută acum 20 de ani, încă ocupă un segment semnificativ de piaţă. Cu o arhitectură destul de ciudată, este suficient de puternic şi uşor de programat (odată învăţat!). Arhitectura sa are spaţii de memorie separate pentru program şi date. Poate adresa 64KBytes memorie de program, din care primii 4(8..32)KBytes locali (ROM). Poate adresa 64KBytes memorie de date externă, adresabilă doar indirect. Are 128 (256) octeţi de RAM local, plus un număr de registre speciale pentru lucrul cu periferia locală. Are facilităţi de prelucrare la nivel de bit (un procesor boolean, adresare pe bit). Intel a dezvoltat si un "super 8051" numit generic 80151. Actualmente există zeci de variante produse de diverşi fabricanţi (Philips, Infineon, Atmel, Dallas, Temic, etc.) precum şi cantităţi impresionante de soft comercial sau din categoria freeware/shareware. Au apărut şi dezvoltări ale acestei familii în sensul trecerii la o arhitectură similară (în mare), dar pe organizată pe 16 biţi, cu performanţe îmbunătăţite ca viteză de prelucrare: familia XA51 eXtended Arhitecture de la Philips şi familia 80C251 (Intel). Din păcate aceste noi variante nu s-au bucurat nici pe departe de succesul bătrânului" 8051. c. 80C196 (Intel MCS-96) Este un microcontroler pe 16 biţi făcând parte din generaţia treia de microcontrolere a firmei Intel. Destinat iniţial unor aplicaţii din industria de automobile, are o arhitectură von Neumann, cu un spaţiu de adresare de 64KBytes, o unitate de intrări/ieşiri numerice de mare viteză (destinată iniţial controlului injecţiei la un motor cu ardere internă), ieşiri PWM, convertor analog numeric, timer watchdog. Există multe variante, ultimele cronologic apărute, fiind mult superioare variantei iniţiale. Există şi o dezvoltare recentă sub forma familiei MCS-296 (80C296). d. 80C186, 80C188 (Intel, AMD, ş.a.) Derivate din clasicele 8086/88 prin includerea pe acelaşi microcircuit a 2 canale DMA, 2 numărătoare/timere, un sistem de întreruperi şi un controler pentru DRAM. Marele avantaj al acestor cvasi(aproape) microcontrolere (ele nu au memorie integrată!) este legat de utilizarea ca mediu de dezvoltare a unor platforme de calcul tip IBM-PC, compatibile 80x86, cu tot softul aferent. e. 68HC05 (Freescale - www.freescale.com, ex Motorola ) Un microcontroler de 8 biţi derivat din microprocesorul M6800 şi care prezintă multe asemănări cu un alt microprocesor răspândit, la timpul său, 6502. Are un spaţiu de memorie unic (64Kbytes) în care sunt plasate şi registrele perifericelor (I/O, timere) cu un indicator de stivă (SP) hard pe 5biţi (stivă de maxim 32 octeţi !). Există variante cu memorie EEPROM, CAN, port serial, etc. Este unul din cele mai răspândite microcontrolere (comparabil cu 8051). Varianta evoluată a acestei familii este seria 68HC08 bazată pe o nouă unitate centrală de 8 biţi numită CPU08, cu cea mai recentă dezvoltare sub forma seriei 68HCS08 destinată în mod special unor aplicaţii din industria automobilului. f. 68HC11, 68HC12, 68HC16 (Freescale) 68HC11 a fost unul din cele mai puternice microcontrolere pe 8 biţi, foarte răspândit în ciuda faptului că Motorola a fost un timp singurul producător. Are un set de instrucţiuni asemănător cu alte produse ale firmei (6801, 6805, 6809). Are un spaţiu de adrese unic de 64K. Nenumărate variante ca resurse: EEPROM, OTP, CAN, PWM, etc. Prezintă ca particularitate existenţa unui program de încărcare rezident (bootstrap loader în ROM intern) cu care, la reset, un segment din memoria RAM externă poate fi încărcat cu cod program prin intermediul portului serial. Variantele evoluate sunt de fapt microcontrolere de 16 biţi: - un "super 68HC11", numit 68HC12 bazat pe o nouă unitate centrală numită CPU12, care reprezintă extensia la 16 biţi a arhitecturii HC11 - un 68HC16, mai puţin răspândit, bazat pe o unitate centrală numită CPU16 g. 683xxx (Freescale) Microcontrolere pe 32 de biţi construite în jurul unui CPU analog microprocesorului M68020 (CPU32), denumite şi "procesoare integrate". Putere de calcul comparabilă sau mai mare ca a lui Intel 80386. h. PIC (Microchip- www.microchip.com ) Primul microcontroler din această familie (PIC1650) a apărut acum mai bine de 20 de ani pe vremea când firma era proprietatea General Instruments. Este o familie de microcontrolere care, în ultimii ani, a cunoscut o dezvoltare explozivă. Sunt disponibile actualmente sub forma a 6 serii: PIC10, PIC12, PIC14, PIC16, PIC17 şi PIC18. In seriile respective există variante cu memorie de program de tip OTP(C) sau FLASH(F). Au fost primele microcontrolere de 8 biţi cu arhitectură RISC: PIC16C5x avea un set de doar 33 instrucţiuni (Intel 8048 avea 90). Arhitectura este de tip Harvard şi, ca o particularitate, dimensiunea cuvântului pentru program este de 12, 14 sau 16 biţi, cuvântul de date fiind tot de 8 biţi. Există foarte multe variante pentru cele sase serii, unele din ele fiind caracterizate printr-un număr mic de conexiuni exterioare (pini) şi în consecinţă dimensiuni mici, consum foarte mic, ideea de bază fiind costul redus. Cronologic, ultimul produs al firmei Microchip este seria dsPIC30F, de fapt un procesor numeric de semnal, de 16 biti, cu o periferie specifică optimizată pentru controlul actionărilor electrice (motoare electrice). Firma Ubicom (ex Scenix, www.ubicom.com) produce nişte clone ale familiei PIC, mult mai rapide decât originalele. Modulele Basic Stamp ale firmei Parallax (www.parallax.com) sunt bazate si pe astfel de microcontrolere (sunt foarte utilizate, şi nu numai de hobbistii din robotică!). i. AVR (Atmel- www.atmel.com ) Un concurent puternic al seriei PIC este familia numită AVR, a firmei ATMEL, familie apărută în ultimii ani, care oferă variante de microcontrolere oarecum asemănătoare ca resurse cu familia PIC, la performanţe similare sau mai bune. Sunt bazate pe o arhitectură diferită, dar unitatea centrală este tot de tip RISC, cu cuvântul de date de 8 biţi. La fel ca la PIC dimensiunea cuvântului de program este mai mare, fiind de 16 biţi. Există cel puţin 3 sub familii mari, în ordinea complexităţii resurselor, acestea fiind: AT Tiny, AT90 şi ATMega. j. COP4(00) şi COP8(00) (NS -National Semiconductors - www.national.com ) COP4 este un microcontroler pe 4 biţi, categorie de microcontrolere care, în general, departe de a fi învechite, ocupă un segment relativ important al pieţii. Printre caracteristici: până la 2K ROM local, 32x4 până la 160x4 RAM local, Microwire, numărătoare/timere, tensiune de alimentare 2.3-6V, număr mic de pini. COP8 reprezintă o serie de microcontrolere pe 8 biţi, versatilă, cu preţ scăzut, disponibilă în multe variante. Arhitectura este similară lui 8051, dar setul de instrucţiuni este similar lui Z80. k. Z8 (Zilog, - www.zilog.com ) Un derivat al microprocesorului Z80, reprezintă un compozit al mai multor arhitecturi diferite. Nu este compatibil cu setul de instrucţiuni şi nici cu perifericele standard Z80. Are trei spaţii de adrese: program, date şi un masiv de registre. Resurse locale tipice: UART, timere, DMA, sistem de întreruperi cu până la 37 de surse. Există o variantă cu un interpreter Tiny Basic în ROM-ul local (analog 8052AH Basic de la Intel) precum şi o variantă cu resurse îmbunătăţite numită Super-8. l. Z180(Zilog), Rabbit ( Rabbit Semiconductors- www.rabbitsemiconductor.com ) Z180 -ul firmei Zilog are un CPU similar cu Z80 dar îmbunătăţit, cu resurse locale cum ar fi: management de memorie (memorie paginată de maxim 1MB), USART (numit SIO), 2 canale DMA, timere, sistem de întreruperi, eventual PIO. Instrucţiuni suplimentare faţă de setul standard Z80, printre care şi înmulţirea. Diversele sale variante nu includ memorie locală. Rabbit 2000 sau 3000 este un microcontroler bazat pe un nucleu de Z180, deosebit de versatil ca resurse periferice disponibile şi foarte uşor de integrat în aplicaţii. Sunt disponibile module realizate pe baza acestui microcontroler, module care adaugă şi memorie de tip ROM FLASH şi RAM. Utilizarea unui mediu de programare foarte productiv numit Dynamic C precum şi a facilitaţilor de programare şi depanare In-System au făcut ca acest microcontroler sa cunoască o răspândire destul de larga.. m. TMS370 (Texas Instruments- www.ti.com ) Microcontrolerul standard pe 8 biţi al firmei TI realizat în multe variante (de ordinul zecilor), prezintă unele asemănări cu 8051 (memoria de date locală, stiva, modurile de adresare). O varietate extrem de mare a resurselor locale. n. 80386EX (Intel) Un 80386 destinat aplicaţiilor de tip controler. Resurse locale: I/O seriale, timere/numărătoare, DMA, optimizarea consumului, controler de întreruperi, controler pentru RAM dinamic. Nu au memorie locală. Marele avantaj al unui astfel de microcontroler este că se poate utiliza ca platformă de dezvoltare un sistem de tip IBM PC împreună cu tot mediul de programare aferent. o. SC 3/4/5xx, Elan (AMD- www.amd.com ) O serie de microcontrolere deosebit de performante realizate în jurul unei unităţi centrale de tip 386/486. Permit practic, doar prin adăugarea de memorie externă, obţinerea unui sistem de calcul compatibil PC, destinat unor aplicaţii de control încapsulate-integrate ("embedded PC"). p. 80C16x (Infineon, ex Siemens www.infineon.com ) Unul din microcontrolerele de 16 biţi foarte utilizat în Europa. Arhitectură deosebit de performantă a CPU, de tip RISC, are diverse variante, cu resurse complexe: 80C165, 80C166, 80C167, etc. q. MSP430 (Texas Instruments) Firma TI oferă şi o familie de microcontrolere de 16 biţi cu arhitectura RISC, cu posibilitatea controlului compromisului viteză de calcul/consum propriu, destinată aplicaţiilor portabile (şi nu numai), denumită MSP 430. Cu un spaţiu de adresare de 64KBytes, are diverse variante de realizare a memoriei interne de program (OTP, FLASH), resurse diverse (printre care şi o interfaţa pentru un sistem de afişare LCD). r. Alte familii de microcontrolere Fujitsu Microelectronics (www.fme.fujitsu.com) - oferă familii deosebit de puternice de microcontrolere pe 8 biţi (FMC-8), 16 biţi (FMC-16) sau 32 de biţi (FR). În fiecare familie există zeci de variante. Multe dintre ele sunt orientate pe aplicaţiile din industria de automobile sau din electronica de consum(audio, video, electrocasnice). Renesas (ex Hitachi, www.renesas.com) - oferă de asemenea o gamă largă de microcontrolere organizate în familii de 4, 8, 16 şi 32 de biţi. Există un număr foarte mare de variante constructive în fiecare familie. ARM (Advanced RISC Machine, www.arm.com ) - este de fapt o unitate centrală de 32 de biţi (sau de 16/32 biţi) care face parte din categoria structurilor IP ("Intelectual Property"). Consorţiul ARM a oferit licenţe ale acestei micro arhitecturi (nucleu ARM) pentru numeroşi producători de circuite (Atmel, Philips, TI, OKI - www.okisemi.com , etc.). Pe baza acestor licenţe se realizează şi microcontrolere de mare performanţă. Cele mai cunoscute şi răspândite variante de nuclee sunt ARM7 şi ARM9, cu implementările lor simplificate numite ARM7T, ARM9T (T-"Thumb"). MPC500 (Freescale)- este o familie de microcontrolere bazată pe o unitate centrală de 32 de biţi compatibilă cu arhitectura (şi cu setul de instrucţiuni) Power PC. Include şi o unitate de prelucrare în virgulă mobilă.
Powered by !JoomlaComment 3.26
3.26 Copyright (C) 2008 Compojoom.com / Copyright (C) 2007 Alain Georgette / Copyright (C) 2006 Frantisek Hliva. All rights reserved."
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
