Разделы сайта

Разработка принципиальной схемы

Выбор однокристального микроконтроллера (ОМК)

Для того чтобы выбрать подходящий контроллер, я провел анализ нескольких контроллеров: AVR, PIC и МК-51. Контроллер прежде всего должен удовлетворять требованиям к разрабатываемому устройству по следующим параметрам: количество портов, объем памяти, число таймеров и конечно реализуемые функции. Так же необходимо учитывать при выборе контроллера отношение цены и качества.

) МК семейства МК-51 используют гарвардскую архитектуру: память программ (ПЗУ) и память данных (ОЗУ) имеют раздельное адресное пространство. Для обращения к ячейкам памяти разного типа должны быть использованы разные типы команд. Максимальный размер адресного пространства для каждого типа памяти составляет 64 Кбайта. Непосредственно на кристалле МК 8051 АН располагаются только 4 Кбайта ПЗУ и 128 байт ОЗУ. МК семейства MCS-51 имеют открытую архитектуру, т.е. позволяют подключать внешнюю память. Поэтому при необходимости, как память программ, так и память данных могут быть увеличены посредством подключения дополнительных микросхем памяти. МК-51 имеет четыре 8-разрядных параллельных порта ввода/вывода и два 16-разрядных программируемых таймера. В отличии от 51 контроллеры 52 серии имеют больший объем ПЗУ и ОЗУ(8 Кбайта ПЗУ и 256 байт ОЗУ), 3 таймера, возможность работы по шине I2C, что позволяет подключить внешнее ПЗУ и достаточное количество портов (4×8).

Основу структурной схемы МК-51 образует внутренняя двунаправленная 8-битная шина, которая связывает между собой основные узлы и устройства микроконтроллера: резидентную память программ (RPM), резидентную память данных (RDM), арифметико-логическое устройство (ALU), блок регистров специальных функций, устройство управления (CU) и порты ввода/вывода (P0-P3).

) PIC 16С754. Он включает следующие функциональные блоки:

центральный RISC-процессор PIC16: разрядность обрабатываемого слова - 8 бит, число команд - 33;

память программ: 512 12-разрядных ячеек памяти однократно программируемого ПЗУ;

память данных: ОЗУ емкостью 25 однобайтовых ячеек памяти; таймер;

два порта ввода/вывода с общим числом линий, равным 12; сторожевой таймер.

Все без исключения команды МК PIC16 являются однословными, т. е. длина кода любой команды равна 12 бит. Двухступенчатый конвейер обеспечивает одновременную выборку и исполнение команд. Все команды, кроме команд передачи управления, выполняются за один машинный цикл. Длительность цикла составляет 200 нс при частоте тактирования fXCLK= 20 МГц (fBUS = fXCLK/4).

Цена более высокая, чем у 52 контроллера. Так же недостатком является однократно программируемое ПЗУ, что требует покупки более дорогого отладочного кристалла.

) AVR, располагает следующими возможностями, например ATmega32:

Мощный набор из 133 команд (большинство которых выполняется за 62,5 наносекунд)

Тактовая частота 0…16 МГц

Программно выбираемая частота генератора

Емкость внутрисистемно программируемой Flash памяти 64 Кбайт (не менее 10000 циклов перезаписи) интерфейс внутрисистемного программирования

Емкость встроенной EEPROM 2 Кбайт (100000 циклов перезаписи)

Кб ОЗУ

8-разрядных регистра общего назначения

программируемых линии ввода/вывода

Два 8-разрядных таймера/счетчика с раздельными делителями, режимами сравнения и ШИМ

Два 16-разрядных таймера/счетчика с режимами сравнения, захвата и ШИМ

Программируемый сторожевой таймер со встроенным генератором

Два полнодуплексных последовательных порта UART/USART (скорость до 2 Мбит/с)

Основные требования, предъявляемые к ОМК: количество дискретных входов и выходов; объем ОЗУ и ПЗУ; надежность работы; потребляемая мощность; удобство подключения оборудования и соответствие системы команд решаемой задачи. Мы настроили 12 МГц кварцевого резонанс для того, что система успевает вычислить и выдать значение на ИУ.

Рассмотрев все вышеперечисленные микроконтроллеры и учитывая все необходимые параметры для разрабатываемого устройства, я пришел к выводу, что целесообразно использовать МК серии 51, а конкретно для выполнения курсового проекта подходит ОМК К1816ВЕ51 (далее просто ВЕ51).

ОМК ВЕ51 является базовым, одним из наиболее распространённых в мире классов микроконтроллеров семейства MCS-51, которое до настоящего времени является доминирующим на рынке ОМК.

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Интересное из раздела

Расчет потенциометрического датчика
Потенциометрическим датчиком (ПД) называется элемент автоматики, осуществляющий преобразование механического превращения (углового или линейного) ...

Расчет основных параметров радиоканала и радиопередающей части радиоканала
Приемопередающее устройство - это источник и приемник радиочастотных колебаний в системах радиосвязи, телевидения, радиолокации и других. Назначение приемоп ...

Расчет спектральных и энергетических характеристик сигнала
В последнее десятилетие XX века произошла научно-техническая революция в области транспортной связи, в основе которой лежат два крупных достижения фунд ...