Самый дешевый микроконтроллер: «Ужасные» трёхцентовые MCU – краткий обзор микроконтроллеров стоимостью менее $0,1

Содержание

«Ужасные» трёхцентовые MCU – краткий обзор микроконтроллеров стоимостью менее $0,1

Я, в числе прочих, поразился прошлогоднему известию в блоге EEVblog о том, что какие-то микроконтроллеры продаются всего по $0,03 за штуку. Как это было возможно? Многие предположили, что это распродажа или старые остатки. Покопавшись в истории, я пришёл к выводу о существовании целого сегмента рынка сверхдешёвых микроконтроллеров. Почти все они произведены малоизвестными компаниями из Китая или Тайваня. В данной статье я свёл результаты своих изысканий в этой довольно необычной нише.

Мы уже знаем, что существует довольно большой спектр очень мощных микроконтроллеров стоимостью по $1.00, но что насчёт MCU по $0,1? Так ли они «ужасны», как о них пишут?

Методология


Как определить микроконтроллер стоимостью в $0,1? Да как хотите; выбор определения произволен. Я решил пойти напрямик, используя стоимость 100 штук в магазине LCSC. Я обнаружил шесть производителей, предлагавших один или несколько чипов стоимостью менее $0,1, и все они были из Азии. Если чипы предлагались в различных корпусах, я выбирал вариант SOP8. У некоторых производителей было несколько кандидатов, поэтому мне пришлось ограничиться выбором типичных устройств для финального списка из 8 кандидатов.

У крупных дистрибьюторов, вроде Digikey или Mouser, микроконтроллеров по $0,1 я не нашёл. Очевидно, что это не означает, что найти такие MCU у западных производителей невозможно – всё зависит от объёма заказа. Тут играет роль два фактора: во-первых, LCSC работает с гораздо меньшей наценкой, чем крупные дистрибьюторы. Во-вторых, крупные производители MCU не зависят от мелких клиентов, поэтому свободно назначают цену на товары, покупаемые в небольших количествах.

В отсутствии программаторов и тестовых стендов я смог сделать обзор большинства устройств только по их спецификациям, за исключением MCU от Padauk.

Обзор


В целом я отобрал восьмерых кандидатов от шести разных производителей. Суммарная таблица приведена ниже.

В ней есть очевидные сходства – все устройства спроектированы для аккумуляторной архитектуры, и, несомненно, на основе Microchip PIC12. За исключением MDT, все производители изменили и дополнили схемы своих чипов. Причин, пожалуй, две: во-первых, они хотели избежать юридических проблем с Microchip, а во-вторых, у PIC12 есть серьёзные ограничения. Они поработали с основными недостатками – отсутствие прерываний, адресного пространства JMP/CALL, переключения банков памяти и периферии.

К сожалению, производители не поделились таким деталями, как кодирование инструкций или алгоритмы памяти. Вся разработка для этих устройств должна идти посредством IDE от производителей. За исключением Holtek, все устройства зависят от высоковольтного интерфейса программирования, и их не так-то легко программировать на месте. Только Padauk и Holtek предлагают устройства, которые можно программировать больше одного раза.

→ Кликабельно. Есть PDF-версия

Отдельные находки


Bojuxing Industrial


Чип BJ8P509F по цене в $0,0466 – это немного усовершенствованный вариант PIC12C509. Набор инструкций расширен с 12 до 13 бит. Это позволяет использовать jmp с полной адресацией памяти. Кроме того, добавлены возможности работы с прерываниями и расширенным HW-стеком.

Имеется спецификация на английском языке, и она достаточно подробна для работы с чипом. К сожалению, веб-сайт и IDE производителя есть только на китайском.

Eastsoft Micro


У Eastsoft Micro имеется большой портфель микроконтроллеров, произведённых на основе PIC. Они называют свой вариант архитектуры HR7P RISC. Это полноценная аккумуляторная архитектура с поддержкой прерываний, 8-уровневым стеком и доступом к памяти и I/O без переключения банков.

У них есть один чип стоимостью до $0,1, и это HR7P153P45SA. Среди примечательных особенностей – поддержка ADC 12 бит, низкоскоростной осциллятор для работы при пониженном питании и добавление двух таймеров с поддержкой PWM.

К сожалению, веб-сайт и спецификация есть только на китайском.

Holtek


Holtek – известный производитель микроконтроллеров из Тайваня. Их представитель в данной категории HT68F001 довольно уникален: ограниченное устройство с 512 словами программной флэш-памяти и 16 байтами RAM. Архитектура очень похожа на PIC12, синхронизируется только от внутреннего осциллятора на 32 кГц. Поскольку на выполнение каждой инструкции уходит 4 такта, он выполняет только 8000 инструкций в секунду! Судя по всему, этот чип предназначен для применения в условиях ультранизкого энергопотребления, не требовательного к производительности.

У чипа отличная документация. Тут и веб-сайт, и спецификация, и заметки по применению, и IDE. Это также единственный чип с возможностью флэш-программирования на низком напряжении. Всё это ставит продукцию Holtek особняком на фоне остальных.

Однако, учитывая ограниченную функциональность этого чипа, по-видимому, сегмент ультрадешёвых чипов не является для Holtek приоритетным.

Padauk


Совершенно ясно, что на рынке чипов до $0,1 Padauk чувствует себя, как дома. В этом ценовом диапазоне они предлагают десятки продуктов с разнообразными возможностями и видами корпусов.

Все они основаны на архитектуре MCU Padauk, значительно более развитой по сравнению с PIC12: она использует отдельные участки памяти для I/O и SRAM, позволяет выполнять адресацию ко всей памяти без переключения банков.

В отличие от всех остальных устройств, здесь стек находится в оперативной памяти. Большинство инструкций выполняются за один такт.

Один интересный и необычный аспект архитектуры Padauk состоит в том, что она заточена под синхронную многопоточность, и позволяет выполнять более одной программы параллельно на одном ядре MCU по схеме вытесняющей многозадачности. Они называют эту концепцию «программируемая пользователем процессорная матрица» (FPPA). Сходную концепцию использует XMOS в архитектуре XCore Architecture. Один полезный вариант применения многопоточности в небольших MCU – создание виртуальной периферии, например, UART, I2C, работающей параллельно с основной программой.

Я выбрал три их репрезентативных продукта в корпусе SOP8: PMS150C, PFS154 и PFS173. У всех них есть один модуль FPPA, поэтому они не поддерживают многопоточность.

PMS150C – самый дешёвый вариант, стоящий $0,033, то есть, это оригинальный «трёхцентовый MCU». У устройства одноразовая программируемая память на 1 килослово и 64 байта RAM. Периферию представляют множество соревнующихся вариантов – 16-битный таймер, 8-битный таймер с ШИМ, низкочастотный осциллятор, аналоговый компаратор с опорным напряжением 4 бит DAC, который можно использовать для реализации простейших вариантов АЦП. Всего этого достаточно для реализации простых функций датчика и управляющего модуля.

PFS154 стоит почти в два раза дороже. Однако, в отличие от PMS150, у него есть флэш-память на 2 килослова, его можно программировать многократно, что гораздо удобнее для реальной разработки. Периферия расширяется ШИМ-модулями 3х11 бит, неплохо подходящими для управления RGB светодиодами.

Наконец, PFS173 далее улучшает чип PFS154, добавляя 8-битный АЦП и расширяя флэш-память до 3 килослов и RAM до 256 байт.

Padauk обеспечивает IDE для разработки на ассемблере и достаточно загадочный диалект С (Mini-C). У них есть отличные спецификации на английском и китайском, а также двуязычный сайт. Программирование устройств осуществляется высоковольтным протоколом на 5 или 6 проводов, что затрудняет программирование чипа на месте.

Набор инструментов с открытым кодом


Вокруг Padauk MCU на сайте EEVblog сформировалось небольшое сообщество, пытающееся создать набор инструментов с открытым кодом для их чипов. Большинство работы описывается в этой ветке.

На август 2019 закончен инженерный разбор кодирования инструкций, описан протокол программирования, разработан открытый программатор, в SDCC интегрирована поддержка нескольких вариантов PDK архитектуры. Уже возможно вести разработку для всех упомянутых чипов от Padauk при помощи полностью открытого набора инструментов.

Puolop


Puolop – китайский производитель микроконтроллеров и различных смешанных аналогово-цифровых схем со штаб-квартирой в Шэньчжэне. Они предлагают широкий спектр чипов от Padauk под своим брендом, в частности, старые OTP-версии.

К примеру, Puolop PTB150CSE выглядит абсолютно идентично Padauk PMS150C. Стоимость у них чуть меньше оригинала ($0,0315 против $0,334). Неясно, какая связь существует между этими брендами, но, судя по всему, Padauk выступает в роли поставщика для Puolop.

Веб-сайт компании и вся документация есть только на китайском. Никаких причин предпочесть чипы от Puolop чипам от Padauks не наблюдается – разве что экономия небольшой части цены.

Yspring Tech / MDT


Yspring Tech – китайская компания, предлагающая широкий спектр устройств, функционально сравнимых с конкурентами от Microchip. Судя по всему, большая часть ассортимента взята у MDT, тайваньской компании, которую Yspring либо купила, либо сделала партнёром. Microchip противилась их бизнес-модели в прошлом.

Ysprings добавляет в этот обзор MDT10P509 по цене в $0,0795. Это устройство, судя по всему, является полным клоном PIC12C509. Оно может оказаться полезным в качестве дешёвой замены оригинала, но оно явно уступает по характеристикам другим продуктам из этой категории.

MDT10P509 предлагает 1 килослово одноразовой памяти, 41 байта RAM, и единственный 8-битный таймер в качестве периферии. В нём, как и в PIC12C509, нет прерываний, есть только двухуровневый HW-стек, а инструкции выполняются за 4 такта.

Заключение


Являются ли эти микроконтроллеры на самом деле «ужасными»? Очевидно, зависит от точки зрения. Они попадают в особую категорию необслуживаемых продуктов небольшой функциональности с небольшой стоимостью для оптовых закупок. Вам нужно подождать нажатия кнопки, а потом пять раз мигнуть светодиодом? Вам нужно управлять ночником на батарейках? Чипы стоимостью до $0,1 помогут вам уменьшить себестоимость и укоротить время разработки.

Подвох в том, что разработка для большинства этих устройств окажется делом неудобным из-за ограниченной доступности флэш-прошиваемых вариантов и внутрисхемного программирования. Отладка обычно возможна только через эмуляторы схем.

Если вам нравится работать с дешёвыми микроконтроллерами, то серия от Padauk, без сомнения, будет лучшим выбором. У них наиболее мощная архитектура, широкий спектр устройств, включая варианты с флэш-памятью, хорошая документация, и единственная линейка с набором открытых инструментов.

ARM жаждет крови / Хабр

Года так 2 назад на одном из форумов по радиоэлектронике я попросил посоветовать, какой микроконтроллер изучать — и больше всего голосов было в поддержку AVR — популярных, 8-и битных МК, под которые легко писать, программатор можно сделать одной рукой (из проводов и резисторов)… Будущее было ясным и безоблачным, пока в 2009-м году не пошли новости про новые микроконтроллеры на ядре ARM Cortex-M0, которые должны были стоить меньше 1$ (во что в принципе никто не верил) и перекрыть кислород 8-и битным микроконтроллерам.

Сейчас на дворе середина 2011 года и пришла пора посмотреть, что и по какой цене у нас можно купить, и какая получается расстановка сил (цены — из terraelectronica.ru).

МК Ядро Цена (рубли в розницу) Flash-память (кб) ОЗУ (кб) Производительность (MIPS) Потребление энергии (мА/Mhz)
LPC1111FHN33 ARM 32-bit Cortex M0 56 8 2 0.9*50 0.15
STM32F100C4T6B ARM 32-bit Cortex-M3 28.15 16 4 1.25*24 0.23
AtTiny13A Atmel 8bit 25.5 1 0.064 20 0.3 (1mhz)
0.55 (20 mhz)
atmega48 Atmel 8bit 47.06 4 0. 5 20 0.3 (1mhz)
0.55 (20 mhz)
MSP430F2101IPW TI 16bit MSP430 52.12 1 0.12 16 0.25 (1mhz)
0.4 (16mhz)
PIC16F676 PIC16 8bit 36.8 2 0.22 5 0.1*4
PIC12F509 PIC12 8bit 26.3 2 0.041 5 0.087*4
PIC10F200T PIC10 8bit 14 0.25 0.016 1 0.043*4

Пояснения: Потребление энергии — указаны в оптимальных условиях в соответствии с datasheet (минимальное напряжение для данной частоты + отключена лишняя периферия). На «высоких» частотах у некоторых МК потребление на MHz выше т.к. требуется более высокое напряжение.

Также нужно помнить, что MIPS-ы у ARM-ов существенно более мясистые, чем у 8/16-и битных МК. Умножение 32×32 за 1 такт это вам не шутки…

Выводы

Определенно, Atmel недокладывает мяса тиграм. В настоящий момент в области высокой производительности/функционала полностью проигрывают Cortex M3 от STM32 (и по цене и по функционалу), а для мелких приложений — мелким PIC-ам, которые вдвое дешевле. Видимо мой собранный потом и кровью программатор для Atmel скоро останется не у дел… Впрочем, есть еще небольшая ниша для приложений где требуется работа от 5V…

У PIC-а только у PIC10 своя ниша остается, остальные проигрывают младшим армам STM32.

Cortex M0 от NXP должен был быть самым дешевым (с ценой до 0.5$ крупными партиями), но в реальности нам приходится платить 2$.

А вот Cortex M3 от STM32 просто рвет все в клочья: при цене крупными партиями 0.85$, его сейчас можно купить по одному за 0.99$ — определенно так будет не всегда, и это вероятно маркетинговая акция, но мне она нравится (я лично купил 20 впрок ). Также нужно помнить, какие плюшки несет нам Cortex M3 по сравнению с M0: умножение 32×32->64 (у M0 только 32×32->32), аппаратный делитель, операции вида MADD — все это и дает на 38% больше скорости на МГц. По энергопотреблению на MIPS получается примерно то-же. Даже если цена вырастет до 1.5$ — все равно будет вкусно, и дешевле большинства AtMega. Кстати, STM32 скоро Cortex M0 также запускает, посмотрим что из этого получится.

А вот по энергопотреблению 8-и и 16-и битные контроллеры ощутимо проигрывают (как это ни удивительно), а если учесть что ARM может больше спать при выполнении той же задачи, отрыв будет еще сильнее. PIC конечно в цифрах выглядит хорошо, но цифру в их случае надо умножать на 4 (т.к. требуется по 4 такта на выполнение команд).

Почему цена 8-и и 32-х бит так мало отличается?

Все дело в том, что само 32-х битное ядро не так уж и много места занимает, порядка десятка тысяч транзисторов. А например 256Кб Flash-памяти — это 2 млн транзисторов, что не сравнимо больше. Т.е. основное место все равно занимает память и ввод/вывод, так почему бы не потратить +2% площади кристалла и получить 32-х битное ядро нормальной скорости. Также надо учитывать, что уменьшение площади кристалла даже в 2 раза не уменьшает стоимость вдвое — цена разрезания пластины, тестирования, корпусирования остается той-же — и выигрывает тот, кто имеет большие объемы производства.

Так что нам остается смириться, и использовать ARM даже там, где хватило бы и 4-х битного процессора. Небольшая ниша остается у 6-и ногих крошек PIC10 (и AtTiny10 при снижении цены), и все.

Как жить дальше?

Программатор для ARM-ов собрать несколько сложнее, чем для AVR, но наши китайские товарищи не дремлют, и там можно заказать занедорого отличный программатор JLINK (подходит практически для всех армов всех производителей) — 24$ с доставкой — мне как раз сейчас едет.

Там же есть веселые отладочные платки с сенсорным экраном по 39.

Ну и любители халявы успели поиметь по отладочной платке от известного конкурса — конкурс еще идет, но неизвестно шлют ли еще — мне пока так и не прислали…

Комментарии / вопросы / мнения — в студию!

STM32 дешевле 20 рублей!

4 декабря 2013

На склад Компэл поступили микроконтроллеры новой линейки STM32F03 «Value Line» на 32-битном ядре Cortex-M0 от компании STMicroelectronics. Данная линейка микроконтроллеров является улучшенной альтернативой 8/16 битным микроконтроллерам как по характеристикам, так и по цене.

Микроконтроллеры линейки «Value Line» работают на частоте 48 МГц, имеют на борту DMA-контроллер, 12-бит АЦП со скоростью преобразования 1 мкс, 16-бит таймеры с ШИМ, аппаратные RTC и интерфейсы обмена данными SPI, USART и I²C. С такими параметрами конкурентов среди 8/16-бит микроконтроллеров просто нет.

Особо отметим 100% совместимость по выводам STM32F0 «Value Line» с более старшими линейками — STM32F1 и STM32L, что является дополнительным преимуществом использования платформы STM32.

Для быстрого освоения данной линейки микроконтроллеров STM32F03 STMicroelectronics предлагает недорогую отладочную плату STM32F0308-DISCO.

Цена на самый младший представитель STM32F030F4P6 составляет порядка 0.51$!

Параметры STM32F030F4P6:

  • 48 МГц, ядро 32-бит Cortex-M0;
  • 16 Кб FLASH, 4 Кб SRAM памяти;
  • DMA контроллер, 5 каналов;
  • 12-бит АЦП(1 мкс) 11 каналов;
  • 5 таймеров 16-бит;
  • UART, SPI и I²C по 1 интерфейсу;
  • 2 встроенных RC генератора — 8 МГц и 40 КГц;
  • Аппаратные RTC;
  • напряжение питания 2. 4 — 3.6 В ;
  • Корпус TSSOP20.

•••

Наши информационные каналы
О компании ST Microelectronics

Компания STMicroelectronics является №1 производителем электроники в Европе. Компоненты ST широко представлены в окружающих нас потребительских товарах – от iPhone до автомобилей разных марок. Лидеры индустриального рынка выбирают компоненты ST за их надежность и выдающиеся технические параметры. В компании ST работает 48 000 сотрудников в 35 странах. Производственные мощности расположены в 12 странах мира. Более 11 тысяч сотрудников заняты исследованиями и разработками – инновационное лидерство …читать далее

Поиск по параметрам
Микроконтроллеры STM32 от ST

Как не нужно покупать микроконтроллеры в Китае…

Понадобились мне микроконтроллеры attiny12. Да, такая вот древность. потому что зачем переделывать девайс и искать глюки, если вот оно всё есть и работает.

Ну вроде ничто не предвещало беды, рейтинг не самый плохой. Заказали два лота (20 штук). Пришла посылочка. Вскрываю

Хм. Странно, а чойта микрухи в разных упаковках? Разные корпуса что ли?

Да нет, вторые — это вобще не тиньки

Это маломощные повышающие преобразователи 5В->12В

Пишем продавцу — чо за фигня? Ой, илифините, и правда фигня вышла — и возвращает половину стоимости. Тут бы мне насторожиться, но чот как-то не до того было, и руки дошли только сегодня.

Сую микруху в программатор (старый тл-866), пробую писать — не пишется. точнее, начинает писаться — но верификация не проходит. Еще один — не определяется, «проверьте подключение», еще один, еще, еще…

Достаю tl-866-II, у него есть контроль подключения. Однако, дело оказалось вовсе не в подключении, ибо ситуация не изменилась. Итого из 10 микроконтроллеров живых НОЛЬ. Два не пишутся, пять не определяются или определяются неправильно, а три тупо механически сломаны — видны трещины на корпусе. ну и на них вот второй программатор показал что вот эти вот пины не контачат. да, не контачат, при чем не в сокете, а в корпусе микросхемы. Ну и на всякий случай — были использованы комплекты программатор + шнурок USB + SO-DIP переходник из разных коробок. То есть на совершенно разном железе получились одинаковые результаты: чипы мертвые.

Картиночки:
не пишущиеся:

неопределяющиеся с двух сторон

поломатые:

Подытоживая: продавец — [censored] [censored] [censored] [censored] *дак.
Покупая что-то — проверяйте. И если вы видите что продавец «ошибся» — не расслабляйте булки, а проверяйте и то что вроде как нормальное. И не только на вид, но и на функционал. Потому что данные микрухи на вид — ну вполне такие нормальные. Ну кроме тех трёх с трещинами, которые нужно перевернуть и посмотреть повнимательнее.

Рейтинг наиболее популярных программируемых логических контроллеров на 2021 год

Начинающие работники, в чьи обязанности входит работа с плк в обязательном порядке приходят к вопросу выбора наиболее оптимального оборудования. Вставшему перед этим вопросом пользователю рекомендуется ознакомиться с аспектами, наиболее важными при покупке подобной техники, ведь ошибиться при выборе не составит труда, а чтобы исправить оплошность, придется потратить внушительную сумму.

Производители подобной техники, которые встречаются на рынке РФ, успели обзавестись репутацией, поэтому стоит рассмотреть каждый бренд на предмет отзывов опытных пользователей. Кроме того, бренды предлагают серии аппаратов, соответствующие специфическим требованиям соискателя, поэтому важно заранее ознакомиться с наименованием, назначением и серией приборов, уже задействованных на конкретном производстве. Пренебрегая этим советом, покупатель рискует столкнуться с рядом технических конфликтов оборудования, которые не решаются в полной мере. Кроме того, приборы единого знаменателя исключают ряд проблем, связанных с учетом и ТО, а также избавляют руководителя от дополнительных расходов на обучающие курсы для работников. Для предприятия, работающего на единой системе ПЛК достаточно единичного обучения сотрудников.

Аспекты при выборе программируемого логического контроллера

Руководителю стоит ознакомиться с мнением оператора прибора, который выскажет авторитетное мнение о предлагаемых брендах и собственные предпочтения. Оператор покажет лучшие результаты на машине, которую досконально знает, поэтому рекомендуется учитывать мнение профессионала.

В случае, когда бренд выбран, необходимо исследовать серии, которые предлагает производитель. В идеале, серия вмещает приборы разных специфик и вычислительных возможностей. Подобные аппараты разделяются на 3 категории в зависимости от заложенных мощностей (большая, средняя и мало мощностная группы). Последняя категория предназначена для наиболее простых вычислений на оборудовании соответствующего разряда. Коннект со сторонними приборами не превышает 100 экземпляров. Кроме того, мало мощностные ПЛК располагают определенным числом разъемов под входы и выходы. Это необходимо, чтобы избавить оператора от ручной подборки модулей. Современные приборы из мало мощностной группы способны производить вычисления на порядок превосходящие предыдущие поколения.

Наиболее востребованная категория контроллеров — это средне мощностные аппараты. Подобная техника производится в порядке модулей, чтобы оператору не приходилось сталкиваться с проблемой ограничения в настройках. Эта категория способна обеспечить стабильную работу для техники в масштабах цеха. Благодаря сетевому подключения, средняя категория способна осуществлять коннект со сторонней техникой и с интегрированной на производстве надстройкой управления.

ПЛК категории большой мощности не часто встречаются в продаже, потому что подобная техника производится в ограниченном количестве. Эта категория обеспечит стабильную работу в рамках крупного предприятия и потребует сетевого подключения. Функционал большой группы аналогичен моделям средней категории.

Неопытные операторы прибегают к банальному сравнению моделей исходя из заявленных характеристик и мощностей конкретных аппаратов, что делать не рекомендуется. Программируемый ПЛК — техника специфическая, в цифровых показателях путаются даже профессионалы. Рекомендуется при выборе конкретной модели исходить из поставленной задачи перед прибором.

Устройства эконом сегмента

Покупателю, заинтересованному в технике для малых или средних производств, стоит присмотреться к моделям контроллеров эконом сегмента. Эти устройства за приемлемую стоимость обеспечат покупателя стабильной работой и функционалом современных машин.

Программируемый логический контроллер от фирмы Овен модель 63/73

Примечательно наличие 2х разъемов формата COM вкупе с 8-ю выходами (типа дискретные) и 8-ю аналоговыми. Этих характеристик достаточно для большинства видов производств в современных реалиях. Кроме того, производитель обеспечил покупателя предустановленной часовой батареей и модулем памяти. Интересный механизм обработки информации: при запуске прибора, регистрация данных происходит на постоянной памяти, а в момент непосредственной работы, переносится на оперативную. Потенциальному покупателю стоит учитывать, что ход кнопок на этих моделях требует внушительных усилий от оператора.

Программируемый логический контроллер Овен 63/73

Достоинства:

  • Программисты положительно отзываются о среде программирования этой модели;
  • Простота в обращении;
  • Надежная работа часов и памяти;
  • Дополнительные возможности благодаря разъему типа COM;
  • Возможность гибкой конфигурации аппарата.

Недостатки:

  • Доступно только питание в 220 в;
  • Тугие клавиши;
  • Ограниченные возможности экрана.

Отзыв:

“Один из лучших приборов в ценовой категории, доступен в освоении, прост в использовании. Рекомендую средним производствам!”

Контроллер от фирмы Tdm electric модель ПЛК12A230

Аппарат от фирмы из КНР получил репутацию надежной техники для обслуживания малых предприятий. Коробка ПЛК сделана из специальной марки пластмассы, устойчивой перед горением, запах токсинов отсутствует. Экземпляр промаркирован в соответствии с требованиями законодательства. Интерфейс модели в полной мере адаптирован под русский язык, что на порядок снижает трудности, относительно выбора требуемой опции и программирования.

Контроллер Tdm electric ПЛК12A230

Достоинства:

  • Надежная техника;
  • Адаптированный интерфейс;
  • Широкие возможности коммуникации;
  • Показатели мощности.

Недостатки:

Отзыв:

“Отличный прибор из Китая, органично вписывается в систему малого производства! Меню на русском языке снижает сложности характерные при программировании. Рекомендую всем, кто ищет бюджетный контроллер!”

Плк от фирмы Segnetics модель Smh3g

Стоит отметить, что, покупая модель Smh3gi, соискатель получит возможность работать на адаптированной под эту технику ОС Линукс. Программисты отмечают, что эта модель представляет интерес лишь вкупе с модульными расширениями (порты под коммуникации в наличии). Отличительная черта бренда — это продуманные механизмы коннекта со сторонними устройствами. В отличие от предыдущей позиции, аппарат не комплектуется батареей и памятью, эти расширения необходимо приобретать отдельно. Также покупателю придется потратиться на провода для коннекта со сторонними устройствами, традиционно, средства коммуникации для этого бренда стоят дорого. Допускается самостоятельное изготовление проводов из комплектующих, приобретённых в специализированных магазинах, но прибегая к подобным средствам, владелец ПЛК действует под собственную ответственность. Рекомендуется досконально изучить способы изготовления подобных проводов для этой модели в интернете. Ход кнопок на порядок превосходит в удобстве предыдущую позицию, как и работа с экраном. Пользователи отмечают приятный дизайн этого контроллера.

Плк Segnetics Smh3g

Достоинства:

  • Высокая скорость для рутинных задач;
  • Внешний вид прибора;
  • Внушительное количество поддерживаемых коммуникаций;
  • Возможность работы в интернете.

Недостатки:

  • Опытные программисты отмечают недостаточную гибкость в написании программ;
  • Отсутствует возможность замены мелких приборов;
  • Дорогие кабели.

Отзыв:

“Будучи владельцем среднего предприятия, я, посоветовавшись с главным программистом производства решил приобрести модель Smh3g от Сегнетикс и остался доволен. За время эксплуатации внушительных замечаний не возникло, а оператор отзывается исключительно лестно о контроллере. Рекомендую всем, кто ищет ПЛК для производств средних масштабов!”

Устройства высшей ценовой категории

К этой категории стоит присматриваться, если соискатель заинтересован в стабильной работе техники на крупном предприятии. Подобная электроника способна взаимодействовать со сложными программами и обладает гибкими настройками.

Контроллер от фирмы Schneider Electric модель M171/172

Стоит отметить, что 171 версия сэкономит покупателю средства, но 172 предоставит внушительное количество возможностей для коннекта со сторонней электроникой. Производитель обеспечил 172 версии выход в интернет. В отличие от 171, это стоит учитывать, если на предприятии предъявляются требования к подключению к сети. Продвинутая версия отличается проработанным дисплеем и наличием большого количества возможностей к расширениям. Производитель позаботился об аппаратной части техники, поэтому обеспечил владельцев рядом обновлений, укрепивших работоспособность ядра ПЛК. Эти меры позволили владельцам забыть о прежних упущениях при работе с прибором, а потенциальным покупателям избавиться от опасений столкнуться с не проработанной программной частью.

Контроллер Schneider Electric M171/172

Достоинства:

  • Внушительные возможности коннекта со сторонней техникой;
  • Внушительное число разъемов;
  • Проработанное ПО;
  • Продуманный дисплей;
  • Приятный дизайн;
  • Широкие возможности для оператора.

Недостатки:

  • Встречаются отрицательные отзывы о продуктах из первых волн продаж;
  • Пользователи отмечают сложности при работе в ряде аспектов;
  • Отсутствие инструкций от производителя;
  • Отсутствие технической поддержки от производителя;
  • Не часто доступен в продаже в РФ.

Отзыв:

“Я программист на небольшом предприятии, моя работа связанна с этим аппаратом. В целом, впечатления от программирования на нём положительные, за исключением не всегда понятной среды в программной части. Плюс прибора заключается в коммуникабельности, поэтому рекомендую эту модель всем, кто ищет стороне дополнение к уже существующей сети контроллеров на производстве!”

Программируемый Логический Контроллер от фирмы Овен модель 110-ms4

Бренд с крепкой репутацией предлагает соискателям линейку качественных контроллеров. Эта техника показывает неплохие результаты на производствах малого и среднего масштаба. Определенные модели (304 и другие) располагают предустановленной ОС Линукс, адаптированной для подобных устройств. Также, покупателю достается разъем под интернет и 2 порта, типа USB, для коннекта с устройствами, поддерживающими этот формат. Кроме того, производитель снабдил модели этой серии разъемами с предустановленным считывателям карт, типа microSD. Стоит учесть, что считыватель работает только с картами, чей объем не превышает 32х Гб. Часы также доступны по умолчанию. Если покупатель покупает экземпляр из этой линейки, чтобы дополнить сеть ПЛК с аналогичной ОС, производитель гарантирует надежную коммуникацию устройств. Через порты USB допускается коммуникация с накопителями информации, типа внешних жестких дисков, что вкупе со вспомогательной картой памяти, типа microSD (достаточно объема в 2 Гб), позволит оператору осуществлять ряд процессов с наибольшим комфортом. Программисты отмечают высокие мощности моделей этой линейки и гибкими функциональными настройками программной части аппарата. Также, встречаются восторженные отзывы о проработанной системе обмена информацией между приборами. Зачастую, экземпляры этой линейки комплектуются картой памяти и расширением под определенные типы питания.

Программируемый Логический Контроллер Овен 110-ms4

Достоинства:

  • Внушительная комплектация;
  • Высокие мощности;
  • Работа с картами памяти;
  • Широкий набор разъемов и коммуникаций;
  • Приемлемая стоимость.

Недостатки:

Отзыв:

“Закупил несколько моделей этой линейки на собственное производство и остался доволен работой контроллеров. Покупал под устройства других серий и производителей, соответственно и иных условий программирования, но благодаря широким коммуникативным возможностям, приборы этого бренда вписались в общую систему без серьезных проблем. Операторы отмечают, что работа производится на порядок проще с дополнительными разъемами под карты памяти, а также гибкий функционал контроллеров этого производителя. За время эксплуатации, не поступало жалоб от программистов, и работа на предприятии в целом производится стабильно. Рекомендую технику от фирмы Овен всем, кто ищет качественные контроллеры на производство!”

Плк от фирмы Siemens модель EM 241

Аппарат относится к категории дорогих, но за высокую цену, пользователю предлагается внушительные показатели выносливости в плане стабильной работы. Составление программ производится в рамках общепринятых стандартов, поэтому оператору не придется изощряться при работе. Производитель снабдил EM241 функцией отправки уведомлений на приписанный к устройству телефон. Пунктом управления служит стандартный ПК, присутствует система регистрации состояния прибора.

Плк Siemens EM 241

Достоинства:

  • Устройство снабжено современными технологиями;
  • Простота в эксплуатации;
  • Показатели выносливости;
  • Экономичный расход энергии;
  • Регистрация статуса состояния.

Недостатки:

Отзыв:

“Отличный экземпляр для крупных производств! Удобен в управлении, достаточно лишь наладить связь с ПК. Потребление энергии приемлемое, что для электроники подобной категории стоит записывать в преимущества! Рекомендую всем, кто не пожалеет средств на качественный контроллер!”

Итог

Выбирая контроллер, рекомендуется обращать внимание на число точек (вывод и ввод), потому что этот параметр говорит о возможности прибора в коннекте с дополнительными устройствами. Рекомендуется заблаговременно определиться с минимальным числом коммуницирующий техники.

Важно учесть, что приборы малой категории располагают не внушительным числом разъемов. Если покупатель заинтересован в технике с количеством разъемов более 8 единиц, стоит заострить внимание на моделях средней и большой мощности. При интеграции конкретной модели в производство с уже предустановленной техникой необходимо проверить возможность совместимости нового контроллера и работающего оборудования. В случае несовместимости между старой и новой техникой, обмен информацией и исполнение задач исключены. В редких случаях допускается контакт с мелкой электрикой и предустановленным аппаратом, но коннект с полноценным устройством, зачастую, невозможен.

Контроллеры средней и большой мощности предоставляют владельцу широкий спектр возможных моделей для совместной работы. Электроника малой группы подобных возможностей не предоставляет, а оператору допускается подключать лишь мелкие приборы, вроде датчиков, но лишь на конкретных моделях.

В старые времена, контроллеры считались маломощным и медлительным оборудованием для произведения автоматизации. Современные реалии позволяют осуществлять автоматизацию без лишних промедлений, а мощностных показателей хватает даже у наиболее бюджетных приборов. Оператору стоит учитывать, что оценка скорости работы конкретного контроллера возможна только при осуществлении работы техникой. Проще говоря, необходимо составить тестовую программу и проверить скорость работы на предмет соответствия требованиям производства. На рынке существуют бренды, которые интегрируют функцию оценки цикличной скорости в продукцию.

Также, программные возможности в контроллерах ограничиваются по определению, но, чтобы уложиться в оные границы, необходимо располагать гигантским производством (вряд ли в мире существуют производства подобного масштаба). Статистические данные говорят о том, что четверть объемов мощностей среднего контроллера уходит на обслуживание техпроцесса, а остальной потенциал задействован в обработке вышеупомянутой операции (выявление и устранение ошибок). Также, рабочий баланс напрямую связан с манерой составления программы. Грамотный оператор способен произвести расчёт, который обеспечит автоматизацию и на контроллере малой мощности, а новички, нередко, чрезмерно загружают и передовых представителей подобной техники.

Рекомендуется заострять внимание также и на вопросах среды при составлении программ для контроллера. Если опираться лишь на функционал прибора, существует вероятность ошибиться с выбором. Отправляясь покупать ПЛК, соискателю стоит придерживаться следующих пунктов:

  1. Выяснить наименование бренда и серии предустановленной на производстве электроники.
  2. Исходя из предыдущего пункта выбрать конкретный бренд (либо соответствующий предустановленному, либо располагающий возможностью к совместной работе).
  3. Убедится в наличии достаточного числа разъемов у выбранной модели.
  4. Учесть сетевые возможности электрики работающей и новой.
  5. Учесть совместимость выбранного оборудования и пункта управления.
  6. Учесть мнение оператора (если оный располагает достаточным опытом) о выбранной технике.

Остальные критерии зависят от платежной способности покупателя и личных взглядов его на ПЛК. Также, стоит учитывать, что подобные приборы нередко отсутствуют на складах дистрибьютора, поэтому необходимо заранее рассчитывать время на покупку (возможно придется ждать завоза на склад) и установку оборудование.

Самое простое устройство на микроконтроллере

Микроконтроллеры / Создание устройств /

Разработка устройств на микроконтроллерах

Возможно, вы уже научились чему-то в теме программирования микроконтроллеров. Возможно, вы уже можете написать программу для простого устройства типа бегущих огней новогодней гирлянды. Однако аппетит приходит во время еды. И наверняка вам хочется чего-то большего. Наверняка вам хочется шагнуть на уровень профессионала. Ну хотя бы на первую ступеньку… Подробнее…

До сих пор я выдавал вам общие сведения о микроконтроллерах, отрывки из документации, иногда немного говорил о программировании. Но ещё ни разу не приводил примеров устройств на микроконтроллерах. А ведь именно в этом весь смысл обучения — в создании собственных устройств.

Так что с этой статьи я начинаю исправлять положение дел, и буду рассказывать именно о создании устройств с примерами схем, программ и т.п. Рассказы будут для начинающих. Как всегда буду стараться, чтобы понятно было даже людям, далёким от электроники и программирования. И первый пример будет настолько простым, насколько это вообще возможно…

Пример устройства на микроконтроллере

Итак, наше первое устройство на микроконтроллере будет не простым, а очень простым. И хотя сделать какой-то полезный прибор с наипростейшей схемой и наипростейшей программой крайне сложно, я всё-таки постараюсь. Конечно, эта полезность будет весьма сомнительной, но всё-таки применить это устройство можно будет не только для обучения, но и на практике (конечно, скорее как игрушку, но всё же).

Для опытов возьмём один из самых дешёвых микроконтроллеров — ATtiny13A, о котором я уже немало поведал на этом сайте.

Самая простая схема на микроконтроллере

Наше первое устройство, можно сказать, почти не будет делать ничего полезного. Но зато оно очень простое и новичкам будет проще разобраться как со схемотехникой, так и с программой микроконтроллера.

Итак, наше устройство — это простейшая сигнализация. Если вход микроконтроллера замкнут, то на выходе ноль. Если вход разомкнуть, то на выходе, к которому подключен светодиод, появится сигнал. Светодиод включится, и это будет означать, что сигнализация сработала.

Конечно, это всё достаточно примитивно. Однако в давние времена, когда я занимался (в том числе) и обслуживанием систем сигнализации, мы использовали такие самодельные “датчики”. Например, обматывали решётку на окне тонким проводом и подключали его в шлейф прибора сигнализации. Если злодей выдернет решётку — провод порвётся и сигнализация сработает.

Ну а теперь к схеме.

Микроконтроллер ATtiny13A по умолчанию использует внутренний генератор на 9,6 МГц (это следует из документации, и я писал об этом здесь). И если нас такое решение устраивает (а нас оно устраивает), то это означает, что никаких внешних цепей для задания тактовой частоты нам не потребуется.

Микроконтроллер ATtiny13A выпускается в нескольких корпусах. Будем считать, что у нас корпус 8PDIP/SOIC (подробнее об этом здесь). Тогда схема будет такой:

Наверно вы знаете, что у этих МК есть встроенные подтягивающие резисторы. Но эти резисторы очень маломощные и могут перегореть, если их использовать с нагрузкой. Поэтому последовательно со светодиодом лучше ставить внешний резистор.

На схеме SA1 может быть либо охранным датчиком, либо просто тонким проводом, обмотанным, например, вокруг какого-то охраняемого предмета. При обрыве провода (или размыкании контакта) сигнализация “срабатывает” и светодиод загорается.

Конечно, это слишком несовершенная система. Но мы же только учимся. И в начале пути создания устройств на микроконтроллерах это лучшее решение, потому что оно самое простое.

Простая программа микроконтроллера

Ну а теперь можно перейти к программированию. Я буду использовать ассемблер и среду разработки AVRStudio 4. Почему я использую именно эту среду, хотя есть более новые версии, я рассказал здесь.

Итак, пройдём путь от создания проекта до написания программы.

Запускаем среду разработки AVRStudio 4 и видим окно:

Нажимаем кнопку NEW PROJECT. Откроется окно:

Здесь можно выбрать вид проекта — на ассемблере или на Си, задать имя проекта и выбрать каталог для файлов проекта.

ВНИМАНИЕ!
В пути к файлу не должно быть русских букв. То есть если вы сохраните проект в папку МОИ_ПРОГРАММЫ, то программа не скомпилируется, так как AVR Studio 4 может не понять путь с русскими буквами.

Мы будем писать программу на ассемблере. Проект назовём myprog.

Теперь можно нажать кнопку ДАЛЕЕ (NEXT).

В следующем окне надо выбрать отладочную платформу и тип микроконтроллера:

Выберем AVR Simulator. Ну и поскольку у нас микроконтроллер ATtiny13A, то выберем ATtiny13. Затем нажимаем FINISH.

Ну вот. Проект создан. Редактор исходного кода открыт. Теперь можно приступить к написанию программы. Она может быть примерно такой:


; Сообщить ассемблеру модель микроконтроллера
.device ATtiny13A
.nolist
; Подключить файл с объявлениями для ATtiny13A
.include "tn13def.inc"  
.list

; Инициализация
Init:
  ; PB0 - вход, остальные - выходы
  LDI R16,  0b11111110
  OUT DDRB, R16
  ; Включить подтяжку для PB0
  LDI R16,  0b00000001
  OUT PortB, R16

; Начало программы
Start:
  SBIS PinB,  0   ; Проверить датчик
  SBI  PortB, 1   ; Если обрыв, то включить светодиод
  SBIC PinB,  0   ; Проверить датчик
  CBI  PortB, 1   ; Если замкнут, то погасить светодиод
  RJMP Start      ; Возвращаемся к началу программы

При инициализации мы определяем, какие выводы будут входами, а какие — выходами. Если в бит регистра DDRB записать 0, то соответствующий вывод порта В будет входом, если 1 — выходом.

У нас к выводу РВ0 подключен датчик, следовательно, РВ0 будет входом. К выводу РВ1 подключен светодиод, значит, РВ1 будет выходом. Неиспользуемые выводы лучше всегда делать выходами (хотя здесь у каждого свои предпочтения).

С помощью команды LDI мы записываем число в регистр R16, который используем как временную переменную. Это необходимо, потому что команда OUT не может записать в регистр DDRB непосредственное значение.

Далее мы включаем подтягивающий резистор для вывода РВ0. Для этого в регистр PortB надо в соответствующий бит записать 1.

Ну а далее начинается программа.

Сначала выполняем команду SBIS. Эта команда проверяет указанный вход. И если на этом входе 1, то следующая команда НЕ БУДЕТ выполнена. То есть в этом коде:


SBIS PinB,  0 
SBI  PortB, 1 
SBIC ...

мы проверяем РВ0. Если там единица, то мы переходим к команде SBIC. Если же ноль (датчик разомкнут — сигнализация сработала), то выполняем команду SBI, которая устанавливает указанный выход (то есть в нашем случае зажигает светодиод, подавая напряжение на вывод РВ1).

Затем выполняем команду SBIC. Эта команда также проверяет указанный вход. Но если на этом входе 0, то следующая команда не будет выполнена. Если же 1 (контакты датчика замкнуты), то будет выполнена команда CBI, которая обнуляет указанный вывод. То есть на РВ1 будет подан 0, и светодиод погаснет.

Таким образам исполняется наш простой алгоритм: если датчик “не сработал” (контакт замкнут), то светодиод не горит. Если контакты разомкнулись, то светодиод светится.

На этом пока всё. Если что-то осталось непонятно — посмотрите видео в начале статьи.



Микроконтроллеры для ЧАЙНИКОВ

Бесплатная рассылка о микроконтроллерах. Рассылка содержит как бесплатную информацию для начинающих, так и ссылки на платные продукты (книги, видеокурсы и др.) для тех, кто захочет вникнуть в тему более глубоко. Подробнее…


Обзоры на микроконтроллер для компьютера

— интернет-магазины и отзывы на микроконтроллер для компьютера на AliExpress

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для компьютерного микроконтроллера. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший компьютерный микроконтроллер должен в кратчайшие сроки стать одним из самых популярных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели микроконтроллер компьютера на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в микроконтроллере компьютера и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести микроконтроллер для компьютера по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Обзоры на цифровой микроконтроллер

— интернет-магазины и отзывы на цифровой микроконтроллер на AliExpress

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для цифрового микроконтроллера.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший цифровой микроконтроллер должен стать одним из самых востребованных бестселлеров в кратчайшие сроки. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели цифровой микроконтроллер на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в цифровом микроконтроллере и думаете о выборе аналогичного продукта, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести digital microcontroller по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

определение микроконтроллера и синонимов микроконтроллера (английский)

Кристалл от Intel 8742, 8-битного микроконтроллера, который включает в себя ЦП с тактовой частотой 12 МГц, 128 байт ОЗУ, 2048 байт СППЗУ и ввод / вывод в том же чипе.

Микроконтроллер (иногда сокращенно µC , uC или MCU ) — это небольшой компьютер на одной интегральной схеме, содержащий ядро ​​процессора, память и программируемые периферийные устройства ввода / вывода.Программная память в виде NOR flash или OTP ROM также часто включается в чип, как и обычно небольшой объем RAM. Микроконтроллеры предназначены для встроенных приложений, в отличие от микропроцессоров, используемых в персональных компьютерах или других приложениях общего назначения.

Микроконтроллеры

используются в автоматически управляемых продуктах и ​​устройствах, таких как системы управления автомобильными двигателями, имплантируемые медицинские устройства, пульты дистанционного управления, офисная техника, бытовая техника, электроинструменты, игрушки и другие встроенные системы.Уменьшая размер и стоимость по сравнению с конструкцией, в которой используется отдельный микропроцессор, память и устройства ввода / вывода, микроконтроллеры делают более экономичным цифровое управление еще большим количеством устройств и процессов. Распространены микроконтроллеры смешанного сигнала, объединяющие аналоговые компоненты, необходимые для управления нецифровыми электронными системами.

Некоторые микроконтроллеры могут использовать четырехбитные слова и работать с тактовой частотой до 4 кГц для низкого энергопотребления (милливатты или микроватты).Как правило, они будут иметь возможность сохранять функциональность во время ожидания события, такого как нажатие кнопки или другое прерывание; энергопотребление во время сна (тактовая частота процессора и большинство периферийных устройств отключены) может составлять всего нановатт, что делает многие из них хорошо подходящими для длительных батарейных приложений. Другие микроконтроллеры могут выполнять критически важные для производительности роли, где им, возможно, придется действовать как процессор цифровых сигналов (DSP) с более высокими тактовыми частотами и потребляемой мощностью.

История

Первым однокристальным микропроцессором стал 4-битный Intel 4004, выпущенный в 1971 году, а Intel 8008 и другие более мощные микропроцессоры станут доступны в течение следующих нескольких лет.Однако оба процессора требовали внешних чипов для реализации работающей системы, что увеличивало общую стоимость системы и делало невозможным экономичную компьютеризацию устройств.

Смитсоновский институт утверждает, что инженерам TI Гэри Буну и Майклу Кокрану удалось создать первый микроконтроллер в 1971 году. Результатом их работы стал TMS 1000, который поступил в продажу в 1974 году. Он сочетал в себе постоянную память, память для чтения / записи и процессор. и часы на одном кристалле и были нацелены на встраиваемые системы. [1]

Частично в ответ на существование однокристального TMS 1000, [2] Intel разработала компьютерную систему на микросхеме, оптимизированной для приложений управления, Intel 8048, первые коммерческие части которой были доставлены в 1977 году. [2] Он объединил ОЗУ и ПЗУ на одном чипе. Этот чип будет использоваться более чем в миллиардах клавиатур ПК и других многочисленных приложениях. Тогда президент Intel Люк Валентер заявил, что микроконтроллер был одним из самых успешных в истории компании, и увеличил бюджет подразделения более чем на 25%.

У большинства микроконтроллеров в то время было два варианта. У одного была стираемая программная память EPROM, которая была значительно дороже, чем вариант PROM, который можно было программировать только один раз. Для стирания EPROM требовалось воздействие ультрафиолетового света через прозрачную кварцевую крышку. Одноразовые детали можно было изготавливать в более дешевых непрозрачных пластиковых упаковках.

В 1993 году введение памяти EEPROM позволило микроконтроллерам (начиная с Microchip PIC16x84) [1] [требуется ссылка ] быстро электрически стереть без дорогостоящего пакета, необходимого для EPROM, что позволяет как быстрое прототипирование, так и Системное программирование.В том же году Atmel представила первый микроконтроллер с флэш-памятью. [3] Другие компании быстро последовали их примеру с обоими типами памяти.

Стоимость

со временем резко упала: самые дешевые 8-битные микроконтроллеры были доступны в количестве менее 0,25 доллара (тысячи) в 2009 году, [ цитата требуется ] и некоторые 32-битные микроконтроллеры примерно за 1 доллар в аналогичных количествах.

В настоящее время микроконтроллеры дешевы и легко доступны для любителей, с большими онлайн-сообществами вокруг определенных процессоров.

В будущем MRAM потенциально может быть использована в микроконтроллерах, поскольку она имеет неограниченный срок службы, а стоимость процесса наращивания полупроводниковой пластины относительно невысока.

Объемы

Около 55% всех продаваемых в мире процессоров — это 8-битные микроконтроллеры и микропроцессоры. По данным Semico, в 2006 году было продано более четырех миллиардов 8-битных микроконтроллеров. [4]

В типичном доме в развитой стране, скорее всего, будет всего четыре микропроцессора общего назначения и около трех десятков микроконтроллеров.Типичный автомобиль среднего класса имеет до 30 или более микроконтроллеров. Их также можно найти во многих электрических устройствах, таких как стиральные машины, микроволновые печи и телефоны.

Микроконтроллер PIC 18F8720 в 80-выводном корпусе TQFP.

Встроенная конструкция

Микроконтроллер можно рассматривать как автономную систему с процессором, памятью и периферийными устройствами и использовать как встроенную систему. [5] Большинство микроконтроллеров, используемых сегодня, встроены в другое оборудование, такое как автомобили, телефоны, бытовые приборы и периферийные устройства для компьютерных систем.Хотя некоторые встроенные системы очень сложны, многие из них имеют минимальные требования к памяти и длине программы, без операционной системы и с низкой сложностью программного обеспечения. Типичные устройства ввода и вывода включают переключатели, реле, соленоиды, светодиоды, небольшие или настраиваемые ЖК-дисплеи, радиочастотные устройства и датчики данных, таких как температура, влажность, уровень освещенности и т. Д. Встроенные системы обычно не имеют клавиатуры, экрана, дисков, принтеров. или другие распознаваемые устройства ввода-вывода персонального компьютера и могут не иметь устройств взаимодействия с человеком любого типа.

Прерывания

Микроконтроллеры

должны обеспечивать реакцию в реальном времени (предсказуемую, но не обязательно быструю) на события во встроенной системе, которой они управляют. Когда происходят определенные события, система прерывания может сигнализировать процессору, чтобы он приостановил обработку текущей последовательности команд и начал процедуру обслуживания прерывания (ISR, или «обработчик прерывания»). ISR выполнит любую необходимую обработку в зависимости от источника прерывания перед возвратом к исходной последовательности команд.Возможные источники прерывания зависят от устройства и часто включают в себя такие события, как переполнение внутреннего таймера, завершение аналого-цифрового преобразования, изменение логического уровня на входе, например, при нажатии кнопки, и данные, полученные по каналу связи. Там, где потребление энергии важно, как в устройствах с батарейным питанием, прерывания могут также вывести микроконтроллер из состояния сна с низким энергопотреблением, когда процессор останавливается до тех пор, пока периферийное событие не потребует каких-либо действий.

Программы

Обычно программы микроконтроллера должны умещаться в доступной программной памяти на кристалле, поскольку создание системы с внешней расширяемой памятью было бы дорогостоящим.Компиляторы и ассемблеры используются для преобразования кодов языков высокого уровня и ассемблера в компактный машинный код для хранения в памяти микроконтроллера. В зависимости от устройства, программная память может быть постоянной, доступной только для чтения, которая может быть запрограммирована только на заводе, или программная память может быть изменяемой на месте флэш-памятью или стираемой постоянной памятью.

Производители часто выпускают специальные версии своих микроконтроллеров, чтобы помочь при разработке аппаратного и программного обеспечения целевой системы.Первоначально они включали версии EPROM, которые имеют «окно» в верхней части устройства, через которое память программ может быть стерта ультрафиолетовым светом, готовые к перепрограммированию после программирования («прожига») и цикла тестирования. С 1998 года версии EPROM редки и были заменены EEPROM и flash, которые проще в использовании (можно стереть электронным способом) и дешевле в производстве.

Могут быть доступны и другие версии, где доступ к ПЗУ осуществляется как к внешнему устройству, а не как к внутренней памяти, однако они становятся все более редкими из-за широкой доступности дешевых программаторов микроконтроллеров.

Использование программируемых устройств на микроконтроллере может позволить обновление микропрограммы на месте или разрешить поздние заводские изменения продуктов, которые были собраны, но еще не отправлены. Программируемая память также сокращает время, необходимое для развертывания нового продукта.

Там, где требуются сотни тысяч идентичных устройств, использование деталей, запрограммированных во время производства, может быть экономичным вариантом. Эти «запрограммированные по маске» части имеют программу, заложенную таким же образом, как и логика микросхемы, в то же время.

Настраиваемый микроконтроллер включает в себя блок цифровой логики, который можно персонализировать, чтобы обеспечить дополнительные возможности обработки, периферийные устройства и интерфейсы, адаптированные к требованиям приложения. Например, AT91CAP от Atmel имеет логический блок, который может быть настроен производителем в соответствии с требованиями пользователя.

Другие особенности микроконтроллера

Микроконтроллеры

обычно содержат от нескольких до нескольких десятков контактов ввода / вывода общего назначения (GPIO).Контакты GPIO программно конфигурируются либо на входное, либо на выходное состояние. Когда контакты GPIO настроены на входное состояние, они часто используются для считывания датчиков или внешних сигналов. Сконфигурированные в состояние выхода, контакты GPIO могут управлять внешними устройствами, такими как светодиоды или двигатели.

Многим встроенным системам необходимо считывать данные с датчиков, вырабатывающих аналоговые сигналы. Это предназначение аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Поскольку процессоры созданы для интерпретации и обработки цифровых данных, то есть единиц и нулей, они не могут ничего делать с аналоговыми сигналами, которые могут быть посланы ему устройством.Таким образом, аналого-цифровой преобразователь используется для преобразования входящих данных в форму, которую может распознать процессор. Менее распространенной функцией некоторых микроконтроллеров является цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), который позволяет процессору выводить аналоговые сигналы или уровни напряжения.

Помимо преобразователей, многие встроенные микропроцессоры также включают различные таймеры. Одним из наиболее распространенных типов таймеров является программируемый интервальный таймер (PIT). PIT может либо отсчитывать от некоторого значения до нуля, либо до емкости регистра счета, переполняясь до нуля.Как только он достигает нуля, он отправляет прерывание процессору, показывая, что счет завершен. Это полезно для таких устройств, как термостаты, которые периодически проверяют температуру вокруг себя, чтобы узнать, нужно ли им включать кондиционер, обогреватель и т. Д.

Выделенный блок широтно-импульсной модуляции (ШИМ) позволяет ЦП управлять преобразователями мощности, резистивными нагрузками, двигателями и т. Д. Без использования большого количества ресурсов ЦП в жестких циклах таймера.

Блок универсального асинхронного приемника / передатчика

(UART) позволяет принимать и передавать данные по последовательной линии с очень небольшой нагрузкой на ЦП.Специальное встроенное оборудование также часто включает в себя возможности для связи с другими устройствами (микросхемами) в цифровых форматах, таких как I²C и последовательный периферийный интерфейс (SPI).

Высшая степень интеграции

Микроконтроллеры

могут не реализовывать внешний адрес или шину данных, поскольку они объединяют ОЗУ и энергонезависимую память на том же чипе, что и ЦП. Используя меньшее количество контактов, микросхему можно поместить в гораздо меньший и более дешевый корпус.

Интеграция памяти и других периферийных устройств в один чип и их тестирование как единое целое увеличивает стоимость этого чипа, но часто приводит к снижению чистой стоимости встроенной системы в целом.Даже если стоимость ЦП со встроенными периферийными устройствами немного превышает стоимость ЦП и внешних периферийных устройств, меньшее количество микросхем обычно позволяет использовать меньшую и более дешевую печатную плату и сокращает трудозатраты, необходимые для сборки и тестирования печатной платы.

Микроконтроллер — это отдельная интегральная схема, обычно со следующими характеристиками:

Эта интеграция резко снижает количество микросхем, а также объем проводки и места на печатной плате, которые потребуются для создания эквивалентных систем с использованием отдельных микросхем.Кроме того, в частности, на устройствах с малым количеством выводов каждый вывод может взаимодействовать с несколькими внутренними периферийными устройствами, при этом функция вывода выбирается программно. Это позволяет использовать деталь в более широком спектре приложений, чем если бы выводы имели специальные функции. Микроконтроллеры оказались очень популярными во встроенных системах с момента их появления в 1970-х годах.

В некоторых микроконтроллерах используется гарвардская архитектура: отдельные шины памяти для инструкций и данных, позволяющие осуществлять доступ одновременно.Если используется гарвардская архитектура, командные слова для процессора могут иметь размер в битах, отличный от длины внутренней памяти и регистров; например: 12-битные инструкции, используемые с 8-битными регистрами данных.

Часто бывает трудно решить, какое периферийное устройство интегрировать. Поставщики микроконтроллеров часто жертвуют рабочими частотами и гибкостью системной конструкции в соответствии со сроками вывода на рынок требований своих клиентов и общей более низкой стоимостью системы. Производители должны найти баланс между необходимостью минимизировать размер микросхемы и дополнительной функциональностью.

Архитектура микроконтроллеров сильно различается. Некоторые конструкции включают ядра микропроцессоров общего назначения с одной или несколькими функциями ПЗУ, ОЗУ или ввода-вывода, интегрированными в корпус. Другие конструкции специально созданы для приложений управления. Набор команд микроконтроллера обычно содержит множество инструкций, предназначенных для побитовых операций, чтобы сделать управляющие программы более компактными. [6] Например, универсальному процессору может потребоваться несколько инструкций для проверки бита в регистре и перехода, если бит установлен, тогда как микроконтроллер может иметь единственную инструкцию для обеспечения этой обычно необходимой функции.

Микроконтроллеры

обычно не имеют математического сопроцессора, поэтому арифметика с плавающей запятой выполняется программно.

Среда программирования

Изначально микроконтроллеры

были запрограммированы только на ассемблере, но теперь для целевых микроконтроллеров также широко используются различные языки программирования высокого уровня. Эти языки либо разработаны специально для этой цели, либо являются версиями языков общего назначения, таких как язык программирования C. Компиляторы для языков общего назначения обычно имеют некоторые ограничения, а также улучшения для лучшей поддержки уникальных характеристик микроконтроллеров.Некоторые микроконтроллеры имеют среды, помогающие разрабатывать определенные типы приложений. Поставщики микроконтроллеров часто предоставляют бесплатные инструменты, чтобы упростить внедрение их оборудования.

Многие микроконтроллеры настолько причудливы, что им фактически требуются собственные нестандартные диалекты C, такие как SDCC для 8051, которые не позволяют использовать стандартные инструменты (например, библиотеки кода или инструменты статического анализа) даже для кода, не связанного с аппаратными функциями. Переводчики часто используются, чтобы скрыть такие мелкие причуды.

Для некоторых микроконтроллеров также доступна прошивка интерпретатора

. Например, BASIC на ранних микроконтроллерах Intel 8052; [7] BASIC и FORTH на Zilog Z8 [8] , а также на некоторых современных устройствах. Обычно эти интерпретаторы поддерживают интерактивное программирование.

Симуляторы доступны для некоторых микроконтроллеров. Это позволяет разработчику анализировать, каким должно быть поведение микроконтроллера и его программы, если бы они использовали реальную часть.Симулятор покажет состояние внутреннего процессора, а также выходов, а также позволит сгенерировать входные сигналы. Хотя, с одной стороны, большинство симуляторов не могут имитировать много другого оборудования в системе, они могут выполнять условия, которые в противном случае было бы трудно воспроизвести по желанию в физической реализации, и могут быть самым быстрым способом отладки и анализа. проблемы.

Последние микроконтроллеры часто интегрируются со схемой отладки на кристалле, которая при доступе к внутрисхемному эмулятору через JTAG позволяет отладить микропрограммное обеспечение с помощью отладчика.

Виды микроконтроллеров

По состоянию на 2008 год существует несколько десятков архитектур микроконтроллеров и производителей, включая:

  • процессоры ядра ARM (многие производители)
  • Atmel AVR (8-битный), AVR32 (32-битный) и AT91SAM (32-битный)
  • Ядро M8C компании Cypress Semiconductor, используемое в их PSoC (программируемая система на кристалле)
  • Freescale ColdFire (32-разрядная версия) и S08 (8-разрядная версия)
  • Freescale 68HC11 (8-бит)
  • Intel 8051
  • Infineon: 8, 16, 32 битные микроконтроллеры [9]
  • MIPS
  • Microchip Technology PIC, (8-битный PIC16, PIC18, 16-битный dsPIC33 / PIC24), (32-битный PIC32)
  • NXP Semiconductors LPC1000, LPC2000, LPC3000, LPC4000 (32-бит), LPC900, LPC700 (8-бит)
  • Пропеллер Parallax
  • PowerPC ISE
  • Rabbit 2000 (8-бит)
  • Renesas RX, V850, Hitachi H8, Hitachi SuperH (32-бит), M16C (16-бит), RL78, R8C, 78K0 / 78K0R (8-бит)
  • Silicon Laboratories Конвейерные 8-разрядные микроконтроллеры 8051 и 32-разрядные микроконтроллеры на базе ARM со смешанными сигналами
  • STMicroelectronics STM8 (8-бит), ST10 (16-бит) и STM32 (32-бит)
  • Texas Instruments TI MSP430 (16-разрядная версия)
  • Toshiba TLCS-870 (8 бит / 16 бит).

Существует множество других, некоторые из которых используются в очень узком диапазоне приложений или больше похожи на процессоры приложений, чем на микроконтроллеры. Рынок микроконтроллеров чрезвычайно фрагментирован, с множеством поставщиков, технологий и рынков. Обратите внимание, что многие поставщики продают или продали несколько архитектур.

Задержка прерывания

В отличие от компьютеров общего назначения, микроконтроллеры, используемые во встроенных системах, часто стремятся оптимизировать задержку прерывания по сравнению с пропускной способностью команд.Проблемы включают в себя как уменьшение задержки, так и ее более предсказуемую (для поддержки управления в реальном времени).

Когда электронное устройство вызывает прерывание, промежуточные результаты (регистры) должны быть сохранены перед запуском программного обеспечения, отвечающего за обработку прерывания. Они также должны быть восстановлены после завершения работы этого программного обеспечения. Если регистров больше, процесс сохранения и восстановления занимает больше времени, увеличивая задержку. Способы уменьшения такой задержки контекста / восстановления включают в себя относительно небольшое количество регистров в их центральных процессорах (нежелательно, потому что это существенно замедляет большую часть обработки без прерывания) или, по крайней мере, наличие оборудования, не сохраняющего их все (это не удается, если программное обеспечение затем требует компенсировать сохранением остатка «вручную»).Другой метод включает использование кремниевых вентилей в «теневых регистрах»: один или несколько дублирующих регистров, используемых только программным обеспечением прерывания, возможно, с поддержкой выделенного стека.

Другие факторы, влияющие на задержку прерывания, включают:

  • Циклов, необходимых для выполнения текущих операций ЦП. Чтобы минимизировать эти затраты, микроконтроллеры, как правило, имеют короткие конвейеры (часто три инструкции или меньше), небольшие буферы записи и гарантируют, что более длинные инструкции можно продолжить или перезапустить.Принципы проектирования RISC гарантируют, что большинство инструкций занимают одинаковое количество циклов, помогая избежать необходимости в большинстве таких логических схем продолжения / перезапуска.
  • Длина любого критического участка, который необходимо прервать. Вход в критический раздел ограничивает одновременный доступ к структуре данных. Когда к структуре данных должен получить доступ обработчик прерывания, критическая секция должна заблокировать это прерывание. Соответственно, задержка прерывания увеличивается на время, на которое прерывание блокируется. Когда существуют жесткие внешние ограничения на задержку системы, разработчикам часто требуются инструменты для измерения задержек прерываний и отслеживания того, какие критические разделы вызывают замедление.
    • Один общий метод просто блокирует все прерывания на время критического участка. Это легко реализовать, но иногда критические разделы становятся слишком длинными.
    • Более сложный метод просто блокирует прерывания, которые могут инициировать доступ к этой структуре данных. Это часто основано на приоритетах прерываний, которые, как правило, не соответствуют соответствующим структурам данных системы. Соответственно, этот метод используется в основном в очень стесненных условиях.
    • Процессоры могут иметь аппаратную поддержку некоторых критических секций.Примеры включают поддержку атомарного доступа к битам или байтам в слове или других примитивов атомарного доступа, таких как примитивы исключительного доступа LDREX / STREX, представленные в архитектуре ARMv6.
  • Вложение прерывания. Некоторые микроконтроллеры позволяют прерываниям с более высоким приоритетом прерывать прерывания с более низким приоритетом. Это позволяет программному обеспечению управлять задержкой, давая критичным по времени прерываниям более высокий приоритет (и, следовательно, более низкую и более предсказуемую задержку), чем менее критическим.
  • Частота срабатывания.Когда прерывания происходят последовательно, микроконтроллеры могут избежать дополнительного цикла сохранения / восстановления контекста за счет оптимизации хвостового вызова.

Микроконтроллеры более низкого уровня, как правило, поддерживают меньшее количество элементов управления задержкой прерывания, чем микроконтроллеры более высокого уровня.

Технология встроенной памяти микроконтроллера

С момента появления микроконтроллеров использовалось множество различных технологий памяти. Почти все микроконтроллеры имеют как минимум два разных типа памяти: энергонезависимую память для хранения микропрограмм и память чтения-записи для временных данных.

Данные

С самых ранних микроконтроллеров и до сегодняшнего дня шеститранзисторная SRAM почти всегда используется в качестве рабочей памяти для чтения / записи, при этом в регистровом файле используется еще несколько транзисторов на бит. MRAM потенциально может заменить его, поскольку он в 4-10 раз плотнее, что сделает его более рентабельным.

Помимо SRAM, некоторые микроконтроллеры также имеют внутреннюю EEPROM для хранения данных; и даже те, у которых их нет (или их недостаточно), часто подключаются к внешней последовательной микросхеме EEPROM (например, BASIC Stamp) или внешней микросхеме последовательной флэш-памяти.

Некоторые микроконтроллеры, выпущенные в последнее время начиная с 2003 г., имеют «самопрограммируемую» флэш-память. [3]

Прошивка

Первые микроконтроллеры использовали ПЗУ по маске для хранения прошивки. Более поздние микроконтроллеры (такие как ранние версии Freescale 68HC11 и ранние микроконтроллеры PIC) имели кварцевые окна, которые позволяли ультрафиолетовому свету стирать EPROM.

Microchip PIC16C84, представленный в 1993 году, [10] был первым микроконтроллером, который использовал EEPROM для хранения прошивки.В том же году Atmel представила первый микроконтроллер, использующий флэш-память NOR для хранения прошивки. [3]

См. Также

Банкноты

Внешние ссылки

Как программировать / записывать микроконтроллер

Как программировать микроконтроллер PIC18 на C. Пошаговое руководство (графические изображения)

Как программировать микроконтроллер?

Программирование микроконтроллера — это кодирование микроконтроллера различного назначения в специальном программном обеспечении.Существует множество программ, в которых мы можем писать разные коды для микроконтроллера и микросхем. Ниже мы обсудим, как программировать микроконтроллер.

В этом руководстве мы запрограммируем или напишем простой код для микроконтроллера PIC18 на языке C, где «C» — широко используемый компьютерный язык, и это единственный поддерживаемый язык (кроме ассемблера) в настоящее время для 8- битовые и 16-битные микроконтроллеры PIC.

PIC10, PIC12, PIC16, PIC18 — это серии 8-битных MCU.

PIC24, dsPIC30, dsPIC33 — это серия 16-битных MCU

PIC32 — серия 32-битных MCU.

Как записать закодированную программу в микроконтроллер?

Запись микроконтроллера означает передачу закодированной программы из компилятора (где компилятор — это программное обеспечение, в котором мы можем писать, анализировать, тестировать и отлаживать закодированную программу для микроконтроллера.) В память микроконтроллера.

Кодирование или программа, написанная для микроконтроллера, обычно выполняется на языке ассемблера / C, а компилятор генерирует шестнадцатеричный файл, понятный микроконтроллеру.Шестнадцатеричный файл содержит специальные инструкции, которые должны быть переданы в память микроконтроллера, и затем он работает согласно данной инструкции и программе.

Когда мы программируем микроконтроллер (мы обсудим пошаговое руководство по программированию специальной кодировки для микроконтроллера), нам нужно записать эту программу в память микроконтроллера.

Для этого нам нужно оборудование, которое понимает и считывает содержимое и программные коды шестнадцатеричного файла, хранящегося на нашем ноутбуке или ПК, через программное обеспечение.Таким образом, мы подключаем это оборудование через USB-кабель или через последовательный порт к ПК / ноутбуку и переносим написанный программный код в память микроконтроллера, а затем микроконтроллер выполняет точную функцию, для которой разработчик и производитель разработали микросхему микроконтроллера.

Программирование микроконтроллера PIC18 в C.

Microchip Technology — 2-я по величине отрасль производства электроники и ИС. Microchip Technology продает микроконтроллеры в 6-контактных корпусах (серия PIC10F2xx), 100-контактных корпусах (dsPIC33EP512MU810) и даже 144-контактных корпусах (некоторые устройства PIC32).Также есть много предыдущих серий, таких как PIC12, PIC16, PIC18.

Введение в целевой контроллер:

Мы собираемся обсудить здесь серию PIC18. Общий микроконтроллер этой серии — PIC18f452. Этот контроллер представляет собой 8-битный микроконтроллер с 40 выводами, 32 Кбайт программной памяти и может работать с частотой кристалла до 40 МГц, поэтому этот контроллер подходит для многих приложений.

Этот контроллер может потреблять и обеспечивать ток до 25 мА, поэтому нет необходимости использовать транзистор для управления светодиодом и подключения их к другому оборудованию.Есть 3 внешних контакта прерывания и два 16-битных таймера, один 8-битный таймер. Этот контроллер оснащен модулем захвата и модулем компаратора. Этот контроллер имеет аналогово-цифровой преобразователь, поэтому нет необходимости подключать внешний АЦП к этому устройству.

Этот контроллер также может иметь модули для связи с другим оборудованием, таким как модуль RS232, модуль I2C, модуль 1wire и параллельный подчиненный порт. Этот микроконтроллер представляет собой эстетически спроектированное устройство, подходящее как для новичков, так и для любителей, а также профессионалов для небольших и сложных электронных проектов.

Введение в среду программирования:

Среда программирования, которую мы собираемся использовать, — это MikroC для PIC. Эта IDE полностью оснащена рядом встроенных библиотек и простым в использовании интерфейсом. Эта интегрированная среда разработки содержит множество калькуляторов, таких как преобразование шестнадцатеричного в двоичное и десятичное, что очень помогает в программировании.

Размер этого программного обеспечения также очень мал по сравнению с другим программным обеспечением, поэтому его легко использовать и устанавливать.Синтаксис этого программного обеспечения немного отличается от программного обеспечения MPLAB, но, будучи разработчиком, я предлагаю всем читателям использовать MikroC вместо MPLB, потому что он действительно легко читается и имеет множество встроенных библиотек.

Это определенно сократит время программирования, и вам не придется создавать общие функции с нуля, такие как задержка, чтение и запись с ЖК-дисплея, протокол RS232 и многие другие.

Обратите внимание, что MikroC не является бесплатным программным обеспечением, в то время как MPLAB X IDE и компилятор XC8 от Microchip бесплатны и предлагают множество бесплатных библиотек.

Начнем с примера.

Примечание: считается, что вы скачали и установили программное обеспечение для программирования MikroC, и мы собираемся запрограммировать его на C, и у вас также есть начальные знания программирования на C.

Создание нового проекта в MikroC:

Шаг 1:

Дважды щелкните значок MikroC на рабочем столе или в том месте, где вы установили это программное обеспечение (как показано ниже).

После загрузки программного обеспечения вы увидите это окно.

Шаг 2:
Теперь перейдите к кнопке «Проект» в правом верхнем углу и нажмите «Проект».

Шаг 3:

Теперь нажмите «Now Project», и появится новое окно, показанное ниже.

Шаг 4.

Теперь нажмите «Далее» и выберите нужную тактовую частоту MCU, а также имя проекта и каталог, в котором вы хотите его сохранить.

После этого не обращайте внимания на остальные окна и просто нажимайте «Далее» на всех оставшихся окнах, которые появляются.
Теперь появится окно, показанное ниже. Это ваша среда программирования, в этом окне вы должны написать код и скомпилировать его.

Теперь вы настроили программное обеспечение. Следующий шаг — написание кода.

Код записи для микроконтроллера PIC18:

PIC18f452 имеет 5 портов. Четыре порта — 8-битные, а один порт — 4-битные. В этом уроке мы будем использовать 8-битный порт. При написании кода для PIC18 вы должны помнить несколько вещей. (Код приведен ниже )

Создание порта как ввода или вывода:

Каждый порт имеет регистр TRISX, который определяет, что вы используете этот порт для ввода или вывода.Где X может быть, A, B, C, D, E, F, например TRISB.

Для вывода вы должны поместить 0x00 в TRISB, а для ввода вы должны поместить в него 0xFF. но это не всегда так, потому что каждый вывод может быть независимо выбран как вход или выход. вы можете записать 0x09 в TRISB, который выберет RB0 и RB3 для входов, а остальные контакты для выходов.

Функция задержки:

В mikroC я выбрал библиотеку задержки, поэтому мне не нужно создавать здесь функции задержки, я могу просто использовать функцию Delay_ms ().В этой функции вы должны указать желаемую задержку в миллисекундах, если вы хотите задержку в 1000 миллисекунд, вы можете записать ее как Delay_ms (1000).

Her e является первым простым переключением PORT битов Код.

  void main () {
TRISB = 0x00;  // Определить как результат 
While (1)  // Бесконечный цикл 
{
PORTB = 0x00;
Delay_ms (500);  // задержка 500 миллисекунд 
PORTB = 0xFF;
Delay_ms (500);
}
}  

Когда вы после этого напишете этот код, вам придется его скомпилировать.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *