¿Qué microcontroladores de 8 bits están disponibles actualmente?
1. Serie 51: con Intel MCS51 como núcleo, muchas empresas compraron su núcleo y produjeron sus propios microcontroladores 51, principalmente ATMEL ( AT89S52, etc.), StC (como STC89C52RC), Winbond, Motorola y ST
2: representado por ATmega16 de ATMEL.
Serie 3.PIC: representada por PIC16F877 de MICROCHIP Company.
También hay microcontroladores industriales especiales que rara vez se ven, como Hetai, eLong y Samsung de la provincia de Taiwán. Estos microcontroladores suelen ser de tamaño pequeño, potentes pero dedicados y muy económicos. Por ejemplo, el equipo de desarrollo es muy caro y la gente corriente no puede permitírselo.
STM8, que apareció hace dos años, también es muy fuerte.
Microcontrolador de 16 bits, los productos más famosos son las series MSP430 y Freescale.
Existen muchos microcontroladores de 32 bits, pero generalmente contienen núcleos ARM, y han comenzado a realizar la transición a ARM, como STM32, etc.
Estructura básica
Patata
La unidad aritmética consta de una unidad aritmética: una unidad aritmética lógica (unidad aritmética y lógica (ALU, para abreviar)), una acumulador y un registro La función de la ALU es realizar operaciones aritméticas o lógicas sobre los datos de entrada. La fuente de entrada son dos datos de 8 bits del acumulador y el registro de datos. La ALU puede sumar, restar, sumar o comparar. tamaños de los dos datos y finalmente comparar los resultados almacenados en el acumulador. Por ejemplo, antes de sumar dos números, 6 y 7, el operando 6 se coloca en el acumulador y 7 se coloca en el registro de datos. Se ejecuta, la ALU suma los dos números. Almacena el resultado 13 en el acumulador y reemplaza el contenido original 6 del acumulador.
La unidad aritmética tiene dos funciones:
(1. ) Realizar varias operaciones aritméticas.
(2) Realizar varias operaciones lógicas y realizar pruebas lógicas, como prueba de valor cero o comparación de dos valores.
Todas las operaciones realizadas por la unidad aritmética. son guiadas por las señales de control enviadas por el controlador. Las operaciones producen resultados de operación y las operaciones lógicas producen decisiones.
Controlador
El controlador consta de un contador de programa, un registro de instrucciones y un. decodificador de instrucciones, un generador de temporización y un controlador de operación. El "órgano de toma de decisiones" que emite órdenes coordina y dirige el funcionamiento de todo el sistema microcomputador. Sus funciones principales son:
(1) Recuperar una instrucción. de la memoria e indicar la ubicación de la siguiente instrucción en la memoria
(2) Decodificar y probar las instrucciones, y generar las señales de control de operación correspondientes para facilitar la ejecución de las acciones especificadas. >
(3) Comando y controla la CPU y la dirección del flujo de datos entre dispositivos de entrada/salida.
El microprocesador interconecta la ALU, los contadores, los registros y las secciones de control a través de buses internos y externos. Conexión de circuitos de interfaz de entrada/salida y memoria. El bus externo también se denomina bus del sistema, que se divide en bus de datos DB, bus de direcciones AB y bus de control CB. Realiza la conexión con varios dispositivos periféricos a través de entrada y salida. circuitos de interfaz
Registro maestro
p>(1) Acumulador a
Figura 1-2 Diagrama de bloques del microcontrolador
El acumulador A es. el registro más utilizado en microprocesadores. Se utiliza en aritmética y lógica. Tiene una doble función en las operaciones: se utiliza para guardar un operando antes de la operación, se utiliza para guardar el resultado de la suma. diferencia u operación lógica.
(2) Registro de datos DR
Un registro de datos es una unidad de almacenamiento temporal que se utiliza para enviar (escribir) o leer (leer) datos a la memoria e ingresar/. dispositivos de salida a través del bus de datos. Puede contener instrucciones que se están decodificando, bytes de datos enviados a la memoria para su almacenamiento, etc., etc.
(3) Registro de instrucciones IR e ID del decodificador de instrucciones
Las instrucciones incluyen códigos de operación y operandos.
El registro de instrucciones se utiliza para almacenar la instrucción de ejecución actual. Cuando se ejecuta una instrucción, primero se recupera de la memoria en el registro de datos y luego se transfiere al registro de instrucciones. Cuando el sistema ejecuta una instrucción determinada, se debe decodificar el código de operación para determinar la operación requerida. El decodificador de instrucciones es responsable de este trabajo. La salida del campo de código de operación en el registro de instrucciones es la entrada al decodificador de instrucciones.
(4) PC contador de programa
La PC se utiliza para determinar la dirección de la siguiente instrucción para garantizar que el programa se pueda ejecutar continuamente, por lo que a menudo se le llama contador de direcciones de instrucciones. . Antes de que el programa comience a ejecutarse, la dirección de la unidad de memoria de la primera instrucción del programa (es decir, la primera dirección del programa) debe enviarse a la PC para que siempre apunte a la dirección de la siguiente instrucción a ejecutar.
(5) Registro de dirección AR
El registro de dirección se utiliza para almacenar la dirección de la unidad de memoria o dispositivo de E/S al que la CPU actual desea acceder. Debido a la diferencia de velocidad entre la memoria y la CPU, se deben utilizar registros de direcciones para conservar la información de la dirección hasta que se complete la operación de lectura/escritura de la memoria.
Obviamente, cuando la CPU almacena datos en la memoria, la CPU recupera datos de la memoria y lee instrucciones de la memoria, utilizando registros de direcciones y registros de datos. De manera similar, si la dirección de un dispositivo periférico se considera una unidad de dirección de memoria, entonces la CPU y el dispositivo periférico también necesitan utilizar registros de direcciones y registros de datos al intercambiar información.