2-mavzu. Mikrokontrollerli boshqarish tizimlarini tarkibiy qismlarining vazifasi va ishlash prinsipi 2.1-mavzu. Mikrokontrollerli boshqarish tizimlarini tarkibiy qismlarining vazifasi va ishlash prinsipi

|
2-mavzu. Mikrokontrollerli boshqarish tizimlarini tarkibiy qismlarining vazifasi va ishlash prinsipi
|
bet | 1/5 | Sana | 09.02.2024 | Hajmi | 0,58 Mb. | | #153837 |
Bog'liq 2.1-mavzu. Mikrokontrollerli boshqarish tizimlarini tarkibiy qismlarining vazifasi va ishlash prinsipi
2-mavzu. Mikrokontrollerli boshqarish tizimlarini tarkibiy qismlarining vazifasi va ishlash prinsipi
1.1 Mikrokontrollerlarning turlari
Hozirgi vaqtda juda ko'p turli xil mikrokontrollerlar ishlab chiqarilmoqda. Ularning barchasini quyidagi asosiy turlarga bo'lish mumkin:
Sanoat o'rnatilgan mikrokontrollerlarning juda keng assortimentini ishlab chiqaradi. Ushbu mikrokontrollerlarda barcha kerakli resurslar (xotira, kiritish-chiqarish qurilmalari va boshqalar) protsessor yadrosi bilan bir xil chipda joylashgan. Bunday mikrokontrollerlarni ishlatish uchun faqat quvvat va soat signallari talab qilinadi. O'rnatilgan mikrokontrollerlar mavjud mikroprotsessor yadrosiga yoki ma'lum bir mikrokontroller uchun maxsus ishlab chiqilgan protsessorga asoslangan bo'lishi mumkin.
O'rnatilgan mikrokontrollerlarning asosiy maqsadi ob'ektlarni moslashuvchan (dasturlashtiriladigan) boshqarishni va arzon vositalardan foydalangan holda tashqi qurilmalar bilan aloqani ta'minlashdir. Ushbu mikrokontrollerlar murakkab funktsiyalarni amalga oshirish uchun mo'ljallanmagan, ammo ular ko'plab ilovalarda samarali boshqaruvni ta'minlaydi. O'rnatilgan mikrokontrollerlarning narxi bir dona uchun 1,0 dan 20,0 dollargacha (narx texnik xususiyatlarga, korpusning pinlari soniga va xaridlar hajmiga bog'liq).
O'rnatilgan mikrokontrollerlar juda ko'p sonli yordamchi qurilmalarni o'z ichiga oladi, bu esa ularni minimal miqdordagi qo'shimcha komponentlar yordamida amalga oshirilgan tizimga kiritishni ta'minlaydi. Ushbu mikrokontrollerlar odatda quyidagilarni o'z ichiga oladi:
protsessorning dastlabki ishga tushirish davri ( Reset );
soat generatori;
MARKAZIY PROTSESSOR;
dastur xotirasi (E(E)P)ROM va dasturiy interfeys;
RAM ma'lumotlar xotirasi ;
ma'lumotlarni kiritish/chiqarish vositalari;
buyruq davrlari sonini qayd qiluvchi taymerlar.
Mikrokontrollerning umumiy tuzilishi 1.1-rasmda ko'rsatilgan.
1.1-rasm — Mikrokontroller tuzilishi
Keyinchalik murakkab o'rnatilgan mikrokontrollerlar qo'shimcha ravishda quyidagi imkoniyatlarni amalga oshirishi mumkin:
o'rnatilgan dastur monitori / tuzatuvchisi;
ichki dastur xotirasi ( ROM ) dasturlash vositalari;
turli manbalardan ishlov berish uzilishlari;
analog kiritish-chiqarish;
ketma-ket kiritish-chiqarish (sinxron va asinxron);
parallel kiritish/chiqarish (shu jumladan kompyuter bilan interfeys);
tashqi xotirani ulash (mikroprotsessor rejimi).
Bu xususiyatlarning barchasi mikrokontrollerlardan foydalanishning moslashuvchanligini sezilarli darajada oshiradi va ular asosida tizimlarni ishlab chiqishni osonlashtiradi. Shuni ta'kidlash kerakki, ushbu imkoniyatlarni amalga oshirish uchun ko'p hollarda tashqi pinlarning funktsiyalarini kengaytirish talab etiladi.
Ilgari mikrokontrollerlar bipolyar yoki NMOS texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqarilgan . Barcha zamonaviy mikrokontrollerlar CMOS texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqariladi , bu chip hajmini va quvvat sarfini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin.
Odatda maksimal soat chastotalari turli mikrokontrollerlar uchun 10-20 MGts ni tashkil qiladi . Ularning tezligini cheklovchi asosiy omil mikrokontrollerlarda ishlatiladigan xotiraga kirish vaqtidir. Biroq, aksariyat ilovalar uchun bu cheklov ahamiyatli emas.
16 va 32 bitli mikrokontrollerlar asosan tashqi xotiradan foydalanadi (Tashqi xotira mikrokontrollerlari). Tashqi xotiraga dastur xotirasi ( ROM ) va ma'lum bir ilova uchun zarur bo'lgan ma'lum hajmdagi ma'lumotlar xotirasi ( RAM ) kiradi. Bunday mikrokontrollerning klassik namunasi Intel 80188 hisoblanadi. U mohiyatan IBM shaxsiy kompyuterlarida qo'llaniladigan 8088 mikroprotsessor bo'lib, uzilishlar va to'g'ridan-to'g'ri xotiraga kirish ( DMA ) kabi bir qator standart funktsiyalarni amalga oshiradigan qo'shimcha sxemalar bilan umumiy chipga birlashtirilgan . Tashqi xotiraga ega mikrokontrollerning tuzilishi 1.2-rasmda keltirilgan.
Tashqi xotiraga ega mikrokontrollerlar o'rnatilgan mikrokontrollerlarga qaraganda turli xil ilovalar uchun mo'ljallangan.
Bu ilovalar odatda katta hajmdagi xotira ( RAM ) va oz sonli kiritish-chiqarish qurilmalari (portlar)ni talab qiladi. Tashqi xotira mikrokontrolleri uchun odatiy dastur katta hajmdagi ma'lumotlarni (odatda megabaytlarda o'lchanadi) saqlash va uzatishni ta'minlovchi bufer keshiga ega qattiq disk boshqaruvchisidir. Tashqi xotira bunday mikrokontrollerning o'rnatilgan mikrokontrollerdan yuqori tezlikda ishlashiga imkon beradi.
1.2-rasm — Tashqi xotiraga ega mikrokontrollerning blok diagrammasi
Raqamli signal protsessorlari ( DSP ) protsessorlarning nisbatan yangi toifasi. DSP ning maqsadi analog tizimdan joriy ma'lumotlarni olish va tegishli javobni yaratishdir. DSP va ularning ALU ( Arifmetik mantiq birligi - arifmetik-mantiqiy birlik, hisob-kitoblarni amalga oshirish uchun apparatura) juda yuqori tezlikda ishlaydi, bu esa real vaqt rejimida ma'lumotlarni qayta ishlash imkonini beradi. DSP ko'pincha samolyotlarda mavjud bo'lgan faol shovqinni bekor qiluvchi mikrofonlarda qo'llaniladi (ikkinchi mikrofon birinchi mikrofonning signalidan ajratilgan tashqi shovqin signalini ta'minlaydi, shu bilan shovqinni bostiradi va faqat ovozni qoldiradi) yoki televizion signallarda xayolotni bostirish uchun.
DSP algoritmlarini ishlab chiqish boshqaruv nazariyasining maxsus bo'limidir.
Turli xil DSP- larda siz o'rnatilgan mikrokontrollerlar va tashqi xotiraga ega mikrokontrollerlarga xos xususiyatlarni topishingiz mumkin. DSPlar mustaqil foydalanish uchun mo'ljallanmagan. Ular odatda tizimlarning bir qismi bo'lib, tashqi uskunalarni boshqarish moslamalari sifatida, shuningdek kirish signallarini qayta ishlash va tegishli javobni yaratish uchun ishlatiladi.
|
| |