Jenis Mikrokontroler & Aplikasinya

Jenis Mikrokontroler & Aplikasinya

Mikrokontroler adalah chip tunggal dan dilambangkan dengan μC atau UC. Teknologi fabrikasi yang digunakan untuk pengontrolnya adalah VLSI. Nama alternatif mikrokontroler adalah pengontrol tertanam. Saat ini, ada berbagai jenis mikrokontroler yang ada di pasaran seperti 4-bit, 8-bit, 64-bit & 128-bit. Ini adalah komputer mikro terkompresi yang digunakan untuk mengontrol fungsi sistem tertanam pada robot, mesin kantor, kendaraan bermotor, peralatan rumah tangga & gadget elektronik lainnya. Komponen berbeda yang digunakan dalam mikrokontroler adalah prosesor, periferal, & memori. Ini pada dasarnya digunakan di berbagai perangkat elektronik yang memerlukan sejumlah kontrol yang akan diberikan oleh operator perangkat. Artikel ini membahas gambaran umum jenis mikrokontroler dan cara kerjanya.



Apa itu Mikrokontroler?

Mikrokontroler adalah komputer-on-a-chip kecil, berbiaya rendah, dan mandiri yang dapat digunakan sebagai sistem tertanam. Beberapa mikrokontroler dapat menggunakan ekspresi empat-bit dan bekerja pada frekuensi clock rate, yang biasanya meliputi:


  • Mikroprosesor 8 atau 16-bit.
  • Sedikit ukuran RAM.
  • ROM dan memori flash yang dapat diprogram.
  • I / O paralel dan serial.
  • Pengatur waktu dan generator sinyal.
  • Konversi Analog ke Digital dan Digital ke Analog

Mikrokontroler biasanya harus memiliki persyaratan daya rendah karena banyak perangkat yang mereka kendalikan dioperasikan dengan baterai. Mikrokontroler digunakan di banyak elektronik konsumen, mesin mobil, periferal komputer, dan peralatan pengujian atau pengukuran. Dan ini sangat cocok untuk aplikasi baterai yang tahan lama. Bagian dominan dari mikrokontroler yang digunakan saat ini ditanamkan di peralatan lain.





Mikrokontroler Bekerja

Chip mikrokontroler adalah perangkat berkecepatan tinggi, tetapi dibandingkan dengan komputer, kecepatannya lambat. Dengan demikian setiap instruksi akan dieksekusi di dalam mikrokontroler dengan kecepatan cepat. Setelah suplai dihidupkan, osilator kuarsa akan diaktifkan melalui register logika kontrol. Selama beberapa detik, karena persiapan awal sedang dalam pengembangan, maka kapasitor parasit akan terisi.

Setelah level tegangan mencapai nilai tertinggi & frekuensi osilator berubah menjadi proses penulisan bit yang stabil melalui register fungsi khusus. Semuanya terjadi berdasarkan CLK osilator & keseluruhan elektronik akan mulai bekerja. Semua ini hanya membutuhkan beberapa nanodetik.



Fungsi utama mikrokontroler adalah dapat dianggap seperti sistem yang berdiri sendiri dengan menggunakan memori prosesor. Perangkatnya dapat digunakan seperti Mikrokontroler 8051. Ketika sebagian besar mikrokontroler digunakan saat ini tertanam dalam jenis mesin lain seperti peralatan telepon, mobil & perangkat sistem komputer.


Dasar-dasar Jenis Mikrokontroler

Setiap alat listrik yang digunakan untuk menyimpan, mengukur & menampilkan informasi, jika tidak, ukuran terdiri dari chip di dalamnya. Struktur dasar mikrokontroler mencakup berbagai komponen.

CPU

Mikrokontroler disebut perangkat CPU, digunakan untuk membawa & memecahkan kode data & akhirnya menyelesaikan tugas yang dialokasikan secara efektif. Dengan menggunakan central processing unit, semua komponen mikrokontroler terhubung ke sistem tertentu. Instruksi yang diambil melalui memori yang dapat diprogram dapat didekodekan melalui CPU.

Penyimpanan

Dalam mikrokontroler, chip memori bekerja seperti mikroprosesor karena menyimpan semua data serta program. Mikrokontroler dirancang dengan sejumlah RAM / ROM / memori flash untuk menyimpan kode sumber program.

Port I / O

Pada dasarnya, port ini digunakan untuk antarmuka jika tidak menggerakkan peralatan yang berbeda seperti LED, LCD, printer, dll.

Port Serial

Port serial digunakan untuk menyediakan antarmuka serial antar mikrokontroler serta berbagai periferal lain seperti port paralel.

Timer

Mikrokontroler termasuk pengatur waktu jika tidak counter. Ini digunakan untuk mengelola semua operasi penghitungan waktu dan penghitungan di mikrokontroler. Fungsi utama penghitung adalah menghitung pulsa luar sedangkan operasi yang dilakukan melalui timer adalah fungsi jam, generasi pulsa, modulasi, mengukur frekuensi, membuat osilasi, dll.

ADC (Analog to Digital Converter)

ADC adalah singkatan dari analog to digital converter. Fungsi utama ADC adalah mengubah sinyal dari analog ke digital. Untuk ADC, sinyal input yang diperlukan adalah analog dan produksi sinyal digital digunakan dalam berbagai aplikasi digital seperti perangkat pengukuran

DAC (Konverter Digital ke Analog)

Singkatan dari DAC adalah konverter digital ke analog, digunakan untuk melakukan fungsi kebalikan dari ADC. Umumnya, perangkat ini digunakan untuk mengatur perangkat analog seperti motor DC, dll.

Interpretasikan Kontrol

Pengontrol ini digunakan untuk memberikan kontrol tertunda ke program yang sedang berjalan & interpretasinya baik internal maupun eksternal.

Blok Fungsi Khusus

Beberapa mikrokontroler khusus yang dirancang untuk perangkat khusus seperti robot, sistem luar angkasa menyertakan blok fungsi khusus. Blok ini memiliki port tambahan untuk melakukan beberapa operasi tertentu.

Bagaimana Jenis Mikrokontroler Diklasifikasikan?

Mikrokontroler dikarakterisasi mengenai lebar bus, set instruksi, dan struktur memori. Untuk satu rumpun, mungkin ada bentuk berbeda dengan sumber berbeda. Artikel ini akan menjelaskan beberapa tipe dasar Mikrokontroler yang mungkin tidak diketahui oleh pengguna baru.

Jenis mikrokontroler ditunjukkan pada gambar, dikarakterisasi oleh bit, arsitektur memori, memori / perangkat, dan set instruksi. Mari kita bahas secara singkat.

Jenis Mikrokontroler

Jenis Mikrokontroler

Jenis Mikrokontroler Menurut Jumlah Bit

Bit-bit pada mikrokontroler adalah mikrokontroler 8-bit, 16-bit, dan 32-bit.

Dalam sebuah 8-bit mikrokontroler, titik ketika bus internal adalah 8-bit maka ALU melakukan operasi aritmatika dan logika. Contoh mikrokontroler 8-bit adalah keluarga Intel 8031/8051, PIC1x, dan Motorola MC68HC11.

Itu 16-bit mikrokontroler melakukan presisi dan kinerja yang lebih baik dibandingkan dengan 8-bit. Misalnya, mikrokontroler 8-bit hanya dapat menggunakan 8 bit, menghasilkan rentang akhir 0 × 00 - 0xFF (0-255) untuk setiap siklus. Sebaliknya, mikrokontroler 16-bit dengan lebar data bitnya memiliki jangkauan 0 × 0000 - 0xFFFF (0-65535) untuk setiap siklus.

Nilai pengatur waktu yang lebih lama kemungkinan besar terbukti berguna dalam aplikasi dan sirkuit tertentu. Secara otomatis dapat beroperasi pada dua nomor 16 bit. Beberapa contoh mikrokontroler 16-bit adalah MCU 16-bit yang diperpanjang keluarga 8051XA, PIC2x, Intel 8096, dan Motorola MC68HC12.

Itu 32-bit mikrokontroler menggunakan instruksi 32-bit untuk melakukan operasi aritmatika dan logika. Ini digunakan dalam perangkat yang dikontrol secara otomatis termasuk perangkat medis implan, sistem kontrol mesin, mesin kantor, peralatan, dan jenis sistem tertanam lainnya. Beberapa contohnya adalah keluarga Intel / Atmel 251, PIC3x.

Jenis Mikrokontroler Menurut Perangkat Memori

Perangkat memori dibagi menjadi dua jenis, yaitu

  • Mikrokontroler memori tertanam
  • Mikrokontroler memori eksternal

Mikrokontroler Memori Tertanam : Ketika sistem tertanam memiliki unit mikrokontroler yang memiliki semua blok fungsional yang tersedia pada sebuah chip disebut mikrokontroler tertanam. Sebagai contoh, 8051 yang memiliki program & memori data, port I / O, komunikasi serial, penghitung dan pengatur waktu serta interupsi pada chip adalah mikrokontroler yang tertanam.

Mikrokontroler Memori Eksternal : Ketika sistem tertanam memiliki unit mikrokontroler yang tidak memiliki semua blok fungsional yang tersedia pada sebuah chip disebut mikrokontroler memori eksternal. Misalnya, 8031 ​​tidak memiliki memori program pada chip mikrokontroler memori eksternal.

Jenis Mikrokontroler Menurut Set Instruksi

CISC : CISC adalah Komputer Set Instruksi Kompleks. Ini memungkinkan programmer untuk menggunakan satu instruksi sebagai pengganti banyak instruksi sederhana.

RISIKO : RISC adalah singkatan dari Reduced Instruction set Computer, jenis set instruksi ini mengurangi desain mikroprosesor untuk standar industri. Ini memungkinkan setiap instruksi untuk beroperasi pada register mana pun atau menggunakan mode pengalamatan apa pun dan akses program dan data secara bersamaan.

Contoh untuk CISC dan RISC

CISC :Pindahkan AX, 4 RISIKO :Pindahkan AX, 0
Pindah BX, 2Pindah BX, 4
TAMBAHKAN BX, AXMov CX, 2
MulaiTAMBAHKAN AX, BX
LoopMulai

Dari contoh di atas, sistem RISC mempersingkat waktu eksekusi dengan mengurangi siklus clock per instruksi, dan sistem CISC mempersingkat waktu eksekusi dengan mengurangi jumlah instruksi per program. RISC memberikan eksekusi yang lebih baik daripada CISC.

Jenis Mikrokontroler Menurut Arsitektur Memori

Arsitektur memori mikrokontroler ada dua macam, yaitu:

  • Mikrokontroler arsitektur memori Harvard
  • Mikrokontroler arsitektur memori Princeton

Mikrokontroler Arsitektur Memori Harvard : Titik ketika unit mikrokontroler memiliki ruang alamat memori yang berbeda untuk program dan memori data, mikrokontroler memiliki arsitektur memori Harvard di prosesor.

Mikrokontroler Arsitektur Memori Princeton : Intinya ketika mikrokontroler memiliki alamat memori yang sama untuk memori program dan memori data, mikrokontroler memiliki arsitektur memori Princeton di prosesor.

Jenis Mikrokontroler

Ada berbagai jenis mikrokontroler seperti 8051, PIC, AVR, ARM,

Mikrokontroler 8051

Ini adalah mikrokontroler 40pin dengan Vcc 5V terhubung ke pin 40 dan Vss pada pin 20 yang dijaga tetap 0V. Dan ada port input dan output dari P1.0 - P1.7 dan yang memiliki fitur saluran terbuka. Port3 memiliki fitur tambahan. Pin36 memiliki kondisi saluran terbuka dan pin17 telah menarik transistor secara internal di dalam mikrokontroler.

Ketika kita menerapkan logika 1 di port1 maka kita mendapatkan logika 1 di port21 dan sebaliknya. Pemrograman mikrokontroler sangat rumit. Pada dasarnya, kami menulis program dalam bahasa C yang selanjutnya diubah menjadi bahasa mesin yang dipahami oleh mikrokontroler.

Pin RESET terhubung ke pin9, terhubung dengan kapasitor. Saat sakelar ON, kapasitor mulai mengisi daya dan RST tinggi. Menerapkan tinggi ke pin reset mengatur ulang mikrokontroler. Jika kita menerapkan logika nol ke pin ini, program akan memulai eksekusi dari awal.

Arsitektur Memori 8051

Memori 8051 dibagi menjadi dua bagian. Mereka adalah Memori Program dan Memori Data. Memori Program menyimpan program yang sedang dieksekusi sedangkan Memori Data menyimpan sementara data dan hasil. 8051 telah digunakan di banyak perangkat, terutama karena mudah diintegrasikan ke dalam perangkat. Mikrokontroler terutama digunakan dalam manajemen energi, layar sentuh, mobil, dan perangkat medis.

Memori Program 8051

Memori Program 8051

Dan

Memori Data 8051

Memori Data 8051

Pin Deskripsi Mikrokontroler 8051

Pin-40: Vcc adalah sumber daya utama + 5V DC.

Pin 20: Vss - ini mewakili koneksi ground (0 V).

Pin 32-39: Dikenal sebagai Port 0 (P0.0 hingga P0.7) untuk berfungsi sebagai port I / O.

Pin-31: Address Latch Enable (ALE) digunakan untuk demultiplex sinyal data alamat port 0.

Pin-30: (EA) Input Akses Eksternal digunakan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan antarmuka memori eksternal. Jika tidak ada kebutuhan memori eksternal, pin ini selalu dipegang tinggi.

Pin-29: Program Store Enable (PSEN) digunakan untuk membaca sinyal dari memori program eksternal.

Pin- 21-28: Dikenal sebagai Port 2 (P 2.0 hingga P 2.7) - selain berfungsi sebagai port I / O, sinyal bus alamat orde tinggi digandakan dengan port quasi bi directional ini.

Pin 18 dan 19: Digunakan untuk menghubungkan kristal eksternal untuk menyediakan jam sistem.

Pin 10-17: Port ini juga melayani beberapa fungsi lain seperti interupsi, masukan pengatur waktu, sinyal kontrol untuk antarmuka memori eksternal Baca dan Tulis. Ini adalah port dua arah semu dengan pull-up internal.

Pin 9: Ini adalah pin RESET, digunakan untuk mengatur mikrokontroler 8.051 ke nilai awalnya, saat mikrokontroler bekerja atau pada awal aplikasi. Pin RESET harus disetel tinggi selama 2 siklus mesin.

Pin 1 - 8: Porta ini tidak melayani fungsi lain. Port 1 adalah port I / O kuasi dua arah.

Mikrokontroler Renesas

Renesas adalah rangkaian mikrokontroler otomotif terbaru yang menawarkan fitur performa tinggi dengan konsumsi daya yang sangat rendah pada berbagai item yang luas dan serbaguna. Mikrokontroler ini menawarkan keamanan fungsional yang kaya dan karakteristik keselamatan tertanam yang diperlukan untuk aplikasi otomotif baru dan canggih. Struktur inti CPU mikrokontroler mendukung persyaratan keandalan dan kinerja tinggi.

Bentuk lengkap mikrokontroler RENESAS adalah “Semikonduktor Renaissance untuk Solusi Lanjutan”. Mikrokontroler ini menawarkan kinerja terbaik untuk mikroprosesor serta mikrokontroler untuk memiliki fitur kinerja yang baik bersama dengan pemanfaatan daya yang sangat rendah serta kemasan yang solid.

Mikrokontroler ini memiliki kapasitas memori yang besar serta pinout, sehingga digunakan dalam berbagai aplikasi kontrol otomotif. Keluarga mikrokontroler yang paling populer adalah RX dan RL78 karena kinerjanya yang tinggi. Fitur utama RENESAS RL78, serta mikrokontroler berbasis keluarga RX, meliputi yang berikut ini.

  • Arsitektur yang digunakan pada mikrokontroler ini adalah arsitektur CISC Harvard yang memberikan performansi tinggi.
  • Keluarga RL78 tersedia dalam mikrokontroler 8-bit dan 16bit sedangkan keluarga RX adalah mikrokontroler 32-bit.
  • Mikrokontroler keluarga RL78 adalah mikrokontroler berdaya rendah sedangkan keluarga RX memberikan efisiensi serta kinerja yang tinggi.
  • Mikrokontroler RL78 Family tersedia dari 20 pin hingga 128 pin sedangkan keluarga RX tersedia dalam mikrokontroler 48-pin hingga paket 176-pin.
  • Untuk mikrokontroler RL78, memori flash berkisar antara 16KB hingga 512KB sedangkan untuk keluarga RX adalah 2MB.
  • RAM dari mikrokontroler keluarga RX berkisar dari 2KB hingga 128KB.
  • Mikrokontroler Renesas menawarkan daya rendah, kinerja tinggi, paket sederhana, dan rentang ukuran memori terbesar yang dikombinasikan bersama dengan periferal yang kaya karakteristik.
Mikrokontroler Renesas

Mikrokontroler Renesas

  • Renesas menawarkan keluarga mikrokontroler paling serbaguna di dunia misalnya keluarga RX kami menawarkan banyak jenis perangkat dengan varian memori dari flash 32K / RAM 4K hingga flash 8M / RAM 512K yang luar biasa.
  • Keluarga RX mikrokontroler 32-bit adalah MCU serbaguna yang kaya fitur yang mencakup berbagai aplikasi kontrol tertanam dengan konektivitas kecepatan tinggi, pemrosesan sinyal digital, dan kontrol inverter.
  • Keluarga mikrokontroler RX menggunakan arsitektur CISC Harvard yang ditingkatkan 32-bit untuk mencapai kinerja yang sangat tinggi.

Deskripsi Pin

Susunan pin mikrokontroler Renesas ditunjukkan pada gambar:

Diagram Pin Mikrokontroler Renesas

Diagram Pin Mikrokontroler Renesas

Ini adalah mikrokontroler 20 pin. Pin 9 adalah Vss, pin ground, dan Vdd, pin catu daya. Ini memiliki tiga jenis interupsi yang berbeda, yaitu interupsi normal, interupsi cepat, interupsi berkecepatan tinggi.

Interupsi normal menyimpan register signifikan di tumpukan dengan menggunakan instruksi push dan pop. Interupsi cepat secara otomatis disimpan penghitung program dan kata status prosesor dalam register cadangan khusus, sehingga waktu respons lebih cepat. Dan interupsi kecepatan tinggi mengalokasikan hingga empat register umum untuk penggunaan khusus oleh interupsi guna memperluas kecepatan lebih jauh.

Struktur bus internal memberikan 5 bus internal untuk memastikan penanganan data tidak melambat. Pengambilan instruksi terjadi melalui bus 64-bit yang lebar, sehingga karena instruksi panjang-variabel yang digunakan dalam arsitektur CISC.

Fitur dan Manfaat Mikrokontroler RX

  • Konsumsi daya rendah direalisasikan dengan menggunakan teknologi multi-core
  • Dukungan untuk operasi 5V untuk desain industri dan peralatan
  • Skalabilitas dari 48 hingga 145 pin dan dari memori flash 32KB hingga 1MB, dengan memori flash data 8KB disertakan
  • Fitur keamanan terintegrasi
  • Satu set fungsi kaya terintegrasi 7 UART, I2C, 8 SPI, komparator, ADC 12-bit, DAC 10-bit dan ADC 24-bit (RX21A), yang akan mengurangi biaya sistem dengan mengintegrasikan sebagian besar fungsi

Penerapan Mikrokontroler Renesas

  • Otomasi industri
  • Aplikasi komunikasi
  • Aplikasi kontrol motorik
  • Tes dan pengukuran
  • Aplikasi medis

Mikrokontroler AVR

Mikrokontroler AVR dikembangkan oleh Alf-Egil Bogen dan Vegard Wollan dari Atmel Corporation. Mikrokontroler AVR adalah modifikasi dari arsitektur Harvard RISC dengan memori terpisah untuk data dan program dan kecepatan AVR tinggi jika dibandingkan dengan 8051 dan PIC. AVR adalah singkatan dari UNTUK Jika-Egil Bogen dan V. egard Wollan's R Prosesor ISC.

Mikrokontroler AVR Atmel

Mikrokontroler AVR Atmel

Perbedaan antara 8051 dan AVR Controllers

  • 8051s adalah pengontrol 8-bit berdasarkan arsitektur CISC, AVR adalah pengontrol 8-bit berdasarkan arsitektur RISC
  • 8051 mengkonsumsi lebih banyak daya daripada mikrokontroler AVR
  • Pada 8051, kita dapat memprogram dengan mudah daripada mikrokontroler AVR
  • Kecepatan AVR lebih dari 8051 mikrokontroler

Klasifikasi Pengontrol AVR

Mikrokontroler AVR diklasifikasikan menjadi tiga jenis:

  • TinyAVR - Lebih sedikit memori, ukuran kecil, hanya cocok untuk aplikasi sederhana
  • MegaAVR - Ini adalah yang paling populer yang memiliki jumlah memori yang baik (hingga 256 KB), jumlah periferal inbuilt yang lebih tinggi, dan cocok untuk aplikasi sedang hingga kompleks
  • XmegaAVR - Digunakan secara komersial untuk aplikasi kompleks, yang membutuhkan memori program besar dan kecepatan tinggi

Fitur Mikrokontroler AVR

  • 16 KB Flash yang Dapat Diprogram Dalam Sistem
  • 512B EEPROM yang Dapat Diprogram Dalam Sistem
  • Timer 16-bit dengan fitur tambahan
  • Beberapa osilator internal
  • Memori flash instruksi internal yang dapat diprogram sendiri hingga 256K
  • Dalam sistem dapat diprogram menggunakan ISP, JTAG, atau metode tegangan tinggi
  • Bagian kode boot opsional dengan bit kunci independen untuk perlindungan
  • Periferal serial sinkron / asinkron (UART / USART)
  • Bus antarmuka periferal serial (SPI)
  • Antarmuka serial universal (USI) untuk transfer data sinkron dua / tiga kabel
  • Timer pengawas (WDT)
  • Beberapa mode tidur hemat daya
  • Pengonversi A / D 10-bit, dengan multipleks hingga 16 saluran
  • CAN dan dukungan pengontrol USB
  • Perangkat tegangan rendah yang beroperasi hingga 1,8v

Ada banyak mikrokontroler keluarga AVR, seperti ATmega8, ATmega16, dan sebagainya. Pada artikel ini, kita membahas mikrokontroler ATmega328. ATmega328 dan ATmega8 adalah IC yang kompatibel dengan pin tetapi secara fungsional keduanya berbeda. ATmega328 memiliki memori flash 32kB, di mana ATmega8 memiliki 8kB. Perbedaan lainnya adalah SRAM ekstra dan EEPROM, penambahan interupsi perubahan pin, dan timer. Beberapa fitur ATmega328 adalah:

Fitur ATmega328

  • Mikrokontroler AVR 28-pin
  • Memori program flash 32kbytes
  • Memori data EEPROM sebesar 1kbytes
  • Memori data SRAM sebesar 2kbytes
  • Pin I / O adalah 23
  • Dua pengatur waktu 8-bit
  • Konverter A / D
  • PWM enam saluran
  • USART bawaan
  • Osilator Eksternal: hingga 20MHz

Deskripsi Pin ATmega328

Muncul dalam 28 pin DIP, ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Diagram Pin Mikrokontroler AVR

Diagram Pin Mikrokontroler AVR

Vcc: Tegangan suplai digital.

GND: Tanah.

Port B: Port B adalah port I / O dua arah 8-bit. Pin Port B dinyatakan tiga kali ketika kondisi reset menjadi aktif atau satu, bahkan jika jam tidak berjalan.

Port C: Port C adalah port I / O dua arah 7-bit dengan resistor pull-up internal.

PC6 / RESET

Port D: Ini adalah port I / O dua arah 8-bit dengan resistor pull-up internal. Buffer keluaran Port D terdiri dari karakteristik penggerak simetris.

AVcc: AVcc adalah pin tegangan suplai untuk ADC.

AREF: AREF adalah pin referensi analog untuk ADC.

Aplikasi Mikrokontroler AVR

Ada banyak aplikasi mikrokontroler AVR yang digunakan dalam otomatisasi rumah, layar sentuh, mobil, perangkat medis, dan pertahanan.

Mikrokontroler PIC

PIC adalah pengontrol antarmuka periferal, yang dikembangkan oleh mikroelektronika instrumen umum, pada tahun 1993. PIC dikendalikan oleh perangkat lunak. Mereka dapat diprogram untuk menyelesaikan banyak tugas dan mengontrol garis generasi dan banyak lagi. Mikrokontroler PIC menemukan jalan mereka ke dalam aplikasi baru seperti smartphone, aksesori audio, periferal video game, dan perangkat medis canggih.

Ada banyak PIC, dimulai dengan PIC16F84 dan PIC16C84. Tapi ini adalah satu-satunya PIC flash yang terjangkau. Microchip baru-baru ini memperkenalkan flash chip dengan tipe yang jauh lebih menarik, seperti 16F628, 16F877, dan 18F452. 16F877 sekitar dua kali harga 16F84 yang lama tetapi memiliki delapan kali ukuran kode, lebih banyak RAM, lebih banyak pin I / O, UART, konverter A / D, dan banyak lagi.

Mikrokontroler PIC

Mikrokontroler PIC

Fitur PIC16F877

Fitur pic16f877 meliputi yang berikut ini.

  • CPU RISC berkinerja tinggi
  • Memori program FLASH hingga 8K x 14 kata
  • 35 Instruksi (pengkodean panjang-tetap-14-bit)
  • 368 × 8 memori data berbasis RAM statis
  • Memori data EEPROM hingga 256 x 8 byte
  • Kemampuan interupsi (hingga 14 sumber)
  • Tiga mode pengalamatan (langsung, tidak langsung, relatif)
  • Reset daya (POR)
  • Memori arsitektur Harvard
  • Mode SLEEP hemat daya
  • Rentang tegangan operasi yang lebar: 2.0V hingga 5.5V
  • Tenggelam tinggi / arus sumber: 25mA
  • Mesin berbasis akumulator

Fitur Periferal

3 pengatur waktu / penghitung (pra-skalar yang dapat diprogram)

  • Timer0, Timer2 adalah timer / counter 8-bit dengan pra-skalar 8-bit
  • Timer1 adalah 16-bit, dapat ditingkatkan selama mode tidur melalui kristal / jam eksternal

Dua tangkap, bandingkan, modul PWM

  • Fungsi pengambilan input mencatat hitungan Timer1 pada transisi pin
  • Keluaran fungsi PWM adalah gelombang persegi dengan periode yang dapat diprogram dan siklus kerja.

Konverter analog-ke-digital 10-bit 8 saluran

USART dengan deteksi alamat 9-bit

Port serial sinkron dengan mode master dan I2C Master / Slave

Port budak paralel 8-bit

Fitur Analog

  • 10-bit, hingga 8-channel Analog-to-Digital Converter (A / D)
  • Brown-out Reset (BOR)
  • Modul Analog Comparator (Multiplexing input yang dapat diprogram dari input perangkat dan output komparator dapat diakses secara eksternal)

Deskripsi Pin PIC16F877A

Deskripsi pin PIC16F877A dibahas di bawah ini.

PIC mikro

PIC microcon

Kontrol mikro PIC

Keuntungan PIC

  • Ini adalah desain RISC
  • Kodenya sangat efisien, memungkinkan PIC berjalan dengan memori program yang biasanya lebih sedikit daripada pesaing yang lebih besar
  • Ini adalah biaya rendah, kecepatan jam tinggi

Sirkuit Aplikasi Khas PIC16F877A

Rangkaian di bawah ini terdiri dari sebuah lampu yang pensaklarannya dikontrol menggunakan mikrokontroler PIC. Mikrokontroler dihubungkan dengan kristal eksternal yang menyediakan input jam.

Aplikasi Mikrokontroler PIC16F877A

Aplikasi Mikrokontroler PIC16F877A

PIC juga dihubungkan dengan tombol tekan dan pada saat menekan tombol tekan, Mikrokontroler mengirimkan sinyal tinggi ke basis transistor, untuk menyalakan transistor dan dengan demikian memberikan koneksi yang tepat ke relai untuk menyalakannya. dan memungkinkan aliran arus AC ke lampu dan dengan demikian lampu menyala. Status operasi ditampilkan pada LCD yang dihubungkan ke mikrokontroler PIC.

Mikrokontroler MSP

Mikrokontroler seperti MSP430 adalah mikrokontroler 16-bit. Istilah MSP adalah singkatan dari 'Mixed Signal Processor'. Keluarga mikrokontroler ini diambil dari Texas Instruments dan dirancang untuk biaya rendah serta sistem disipasi daya rendah. Pengontrol ini mencakup bus data 16-bit, menangani mode-7 dengan set instruksi yang dikurangi, yang memungkinkan kode pemrograman yang lebih padat dan lebih pendek digunakan untuk kinerja yang cepat.

Mikrokontroler ini adalah salah satu jenis rangkaian terintegrasi, digunakan untuk menjalankan program untuk mengontrol mesin atau perangkat lain. Ini adalah salah satu jenis perangkat mikro, yang digunakan untuk mengontrol mesin lain. Fitur mikrokontroler ini biasanya dapat diperoleh dengan mikrokontroler jenis lain.

  • SoC lengkap seperti ADC, LCD, port I / O, RAM, ROM, UART, pengatur waktu pengawas, pengatur waktu dasar, dll.
  • Ini menggunakan satu kristal eksternal dan osilator FLL (loop frekuensi-terkunci) terutama mendapatkan semua CLK bagian dalam
  • Pemanfaatan daya rendah seperti 4,2 nW hanya untuk setiap instruksi
  • Generator stabil untuk konstanta yang paling sering digunakan seperti –1, 0, 1, 2, 4, 8
  • Kecepatan tinggi tipikal adalah 300 ns untuk setiap instruksi seperti 3.3 MHz CLK
  • Mode pengalamatan adalah 11 di mana tujuh mode pengalamatan digunakan untuk operan sumber & empat mode pengalamatan digunakan untuk operan tujuan.
  • Arsitektur RISC dengan 27 instruksi inti

Kapasitas real-time penuh, stabil, dan frekuensi CLK sistem nominal hanya dapat diperoleh setelah 6 jam setelah MSP430 dipulihkan dari mode daya rendah. Untuk kristal utama, tidak perlu menunggu untuk mulai menstabilkan & berosilasi.

Instruksi inti digabungkan menggunakan fitur khusus untuk membuat program mudah di dalam mikrokontroler MSP430 menggunakan assembler sebaliknya di C untuk menyediakan fungsionalitas yang luar biasa serta fleksibilitas. Misalnya, bahkan dengan menggunakan jumlah instruksi yang rendah, mikrokontroler mampu mengikuti kira-kira seluruh set instruksi.

Mikrokontroler Hitachi

Mikrokontroler Hitachi termasuk dalam keluarga H8. Nama seperti H8 digunakan dalam keluarga besar mikrokontroler 8-bit, 16-bit & 32-bit. Mikrokontroler ini dikembangkan melalui Teknologi Renesas. Teknologi ini didirikan di semikonduktor Hitachi, pada tahun 1990.

Mikrokontroler Motorola

Mikrokontroler Motorola adalah mikrokontroler yang sangat terintegrasi, digunakan untuk proses penanganan data dengan kinerja tinggi. Unit mikrokontroler ini menggunakan SIM (System Integration Module), TPU (Time Processing Unit) & QSM (Queued Serial Module).

Keuntungan Jenis Mikrokontroler

Keuntungan dari jenis mikrokontroler meliputi yang berikut ini.

  • Dapat diandalkan
  • Dapat digunakan kembali
  • Hemat energi
  • Hemat biaya
  • Dapat digunakan kembali
  • Ini membutuhkan lebih sedikit waktu untuk beroperasi
  • Ini fleksibel & sangat kecil
  • Karena integrasinya yang tinggi, ukuran & biaya sistemnya dapat dikurangi.
  • Antarmuka mikrokontroler mudah dengan ROM tambahan, RAM & port I / O.
  • Banyak tugas yang dapat dilakukan, sehingga efek manusia dapat dikurangi.
  • Mudah digunakan, pemecahan masalah & pemeliharaan sistemnya sederhana.
  • Ia bekerja seperti komputer mikro tanpa bagian digital

Kekurangan Jenis Mikrokontroler

Kerugian dari jenis mikrokontroler meliputi yang berikut ini.

  • Kompleksitas Pemrograman
  • Sensitivitas Elektrostatis
  • Antarmuka dengan perangkat berdaya tinggi tidak dapat dilakukan.
  • Strukturnya lebih kompleks dibandingkan dengan mikroprosesor.
  • Umumnya, ini digunakan di perangkat mikro
  • Ini hanya melakukan tidak lengkap. eksekusi secara bersamaan.
  • Ini umumnya digunakan dalam peralatan mikro
  • Ini memiliki struktur yang lebih kompleks dibandingkan dengan mikroprosesor
  • Mikrokontroler tidak dapat menghubungkan perangkat berdaya tinggi secara langsung
  • Itu hanya melakukan sejumlah eksekusi secara bersamaan

Aplikasi Jenis Mikrokontroler

Mikrokontroler terutama digunakan untuk perangkat tertanam, berbeda dengan mikroprosesor yang digunakan di komputer pribadi atau perangkat lain. Ini terutama digunakan dalam peralatan yang berbeda seperti perangkat medis implan, perkakas listrik, sistem kontrol mesin di mobil, mesin yang digunakan di kantor, peralatan yang dikendalikan melalui remote, mainan, dll. Aplikasi utama jenis mikrokontroler meliputi yang berikut ini.

  • Mobil
  • Sistem pengukuran genggam
  • Ponsel
  • Sistem komputer
  • Alarm Keamanan
  • Peralatan
  • Pengukur arus
  • Kamera
  • Oven mikro
  • Instrumen Pengukuran
  • Perangkat untuk kontrol proses
  • Digunakan dalam alat pengukur & pengukuran, voltmeter, pengukur benda berputar
  • Mengontrol Perangkat
  • Perangkat instrumentasi industri
  • Perangkat instrumentasi di Industri
  • Penginderaan Cahaya
  • Perangkat keamanan
  • Perangkat kontrol proses
  • Mengontrol perangkat
  • Pendeteksi api
  • Penginderaan suhu
  • Ponsel
  • Mobiles Otomatis
  • Mesin cuci
  • Kamera
  • Alarm Keamanan

Jadi, ini semua tentang gambaran umum jenis mikrokontroler . Mikrokontroler ini adalah mikrokomputer chip tunggal dan teknologi yang digunakan untuk pembuatannya adalah VLSI. Ini juga dikenal sebagai pengontrol tertanam yang tersedia dalam 4-bit, 8-bit, 64-bit, dan 128-bit. Chip ini dirancang untuk mengontrol berbagai fungsi sistem tertanam. Berikut pertanyaan untuk Anda, apa perbedaan antara mikroprosesor dan mikrokontroler?