Какие отличия между микроконтроллерами AVR и PIC. Какие преимущества и недостатки у каждого семейства. Как выбрать подходящий микроконтроллер для проекта. Какие факторы нужно учитывать при выборе.
Основные характеристики микроконтроллеров AVR и PIC
Микроконтроллеры AVR и PIC — два наиболее популярных семейства 8-битных микроконтроллеров, широко применяемых в различных электронных устройствах. Рассмотрим их ключевые особенности:
Микроконтроллеры AVR:
- Разработаны компанией Atmel (сейчас часть Microchip)
- Архитектура RISC
- Большое количество регистров общего назначения
- Высокая производительность
- Низкое энергопотребление
- Простота программирования
Микроконтроллеры PIC:
- Разработаны компанией Microchip
- Гарвардская архитектура
- Большое количество периферийных модулей
- Широкий выбор моделей
- Высокая надежность
- Низкая стоимость
Какие ключевые отличия между AVR и PIC с точки зрения архитектуры и функциональности? AVR использует RISC-архитектуру с большим числом регистров, что обеспечивает высокую скорость выполнения инструкций. PIC имеет гарвардскую архитектуру с раздельной памятью для данных и программ, что повышает надежность и безопасность.
Преимущества и недостатки микроконтроллеров AVR
Рассмотрим основные плюсы и минусы микроконтроллеров семейства AVR:
Преимущества AVR:
- Высокая производительность за счет RISC-архитектуры
- Низкое энергопотребление, особенно в спящих режимах
- Простота программирования на C/C++
- Большое сообщество разработчиков и доступность информации
- Наличие бесплатных средств разработки
Недостатки AVR:
- Меньшее количество периферийных модулей по сравнению с PIC
- Более высокая стоимость некоторых моделей
- Ограниченный выбор моделей с большим объемом памяти
Почему микроконтроллеры AVR популярны среди любителей и в образовательных проектах? Простота освоения, наличие бесплатных инструментов разработки и большое сообщество делают AVR отличным выбором для начинающих разработчиков.
Преимущества и недостатки микроконтроллеров PIC
Теперь рассмотрим сильные и слабые стороны микроконтроллеров семейства PIC:
Преимущества PIC:
- Широкий выбор моделей с различной функциональностью
- Большое количество встроенных периферийных модулей
- Высокая надежность и помехоустойчивость
- Низкая стоимость многих моделей
- Хорошая техническая поддержка от производителя
Недостатки PIC:
- Более сложное программирование по сравнению с AVR
- Меньшая производительность из-за особенностей архитектуры
- Платные средства разработки для некоторых моделей
В каких областях применения микроконтроллеры PIC имеют преимущество? PIC часто используются в промышленных и автомобильных приложениях благодаря высокой надежности и широкому выбору специализированных моделей.
Сравнение производительности AVR и PIC
Производительность — один из ключевых параметров при выборе микроконтроллера. Сравним AVR и PIC по этому критерию:
- Тактовая частота: большинство моделей AVR и PIC работают на частотах до 20-40 МГц
- Быстродействие: AVR выполняет большинство инструкций за 1 такт, PIC — за 4 такта
- Обработка прерываний: у AVR меньше задержка при обработке прерываний
- Энергоэффективность: AVR обычно потребляет меньше энергии при той же производительности
Почему при одинаковой тактовой частоте AVR обычно имеет более высокую производительность? Это связано с RISC-архитектурой AVR, позволяющей выполнять большинство инструкций за один машинный такт.
Средства разработки для AVR и PIC
Важным фактором при выборе микроконтроллера являются доступные средства разработки:
Средства разработки для AVR:
- Atmel Studio — бесплатная IDE от производителя
- Arduino IDE — популярная среда для начинающих
- AVR-GCC — бесплатный компилятор C/C++
- AVRDUDE — утилита для программирования
Средства разработки для PIC:
- MPLAB X IDE — бесплатная IDE от Microchip
- XC8 — компилятор C (бесплатная версия с ограничениями)
- PICkit — недорогой программатор-отладчик
Какие преимущества дает использование Arduino для разработки на AVR? Arduino упрощает процесс разработки благодаря большому количеству готовых библиотек и примеров кода, что особенно полезно для начинающих.
Выбор между AVR и PIC для конкретных задач
При выборе между AVR и PIC следует учитывать специфику проекта:
AVR может быть предпочтительнее для:
- Проектов с жесткими требованиями к энергопотреблению
- Задач, требующих высокой производительности
- Образовательных и любительских проектов
- Разработки на языках высокого уровня (C/C++)
PIC может быть лучшим выбором для:
- Промышленных и автомобильных приложений
- Проектов, требующих специфических периферийных модулей
- Задач с повышенными требованиями к надежности
- Разработки на ассемблере
Какие факторы нужно учитывать при выборе микроконтроллера для конкретного проекта? Ключевые аспекты включают требуемую производительность, энергопотребление, набор периферийных модулей, объем памяти, стоимость и доступность средств разработки.
Перспективы развития микроконтроллеров AVR и PIC
Рассмотрим тенденции развития семейств AVR и PIC:
Перспективы AVR:
- Увеличение производительности и объема памяти
- Дальнейшее снижение энергопотребления
- Расширение поддержки беспроводных интерфейсов
- Интеграция с платформой Arduino
Перспективы PIC:
- Развитие 32-битных микроконтроллеров
- Улучшение средств разработки
- Добавление новых периферийных модулей
- Оптимизация энергопотребления
Как объединение Microchip и Atmel может повлиять на развитие AVR и PIC? Это может привести к обмену технологиями между семействами и появлению гибридных решений, сочетающих преимущества обеих архитектур.
Схемы, устройства и проекты на микроконтроллерах AVR
Главная→Рубрики Схемы на AVR 1 2 3 4 5 >>
Схемы, устройства и проекты на микроконтроллерах ATtiny и ATmega (семейство AVR). Для каждого проекта приведен текст программы на языке С (Си) с комментариями, что позволяет начинающим радиолюбителям на конкретных примерах научиться программированию данных микроконтроллеров
Опубликовано автором admin-new22 октября, 2022
В идеальном случае батарея должна иметь внутреннее сопротивление равное нулю. Но ничто в этом мире не совершенно, в том числе и батареи, а электроды батареи не являются на 100% проводниками, что создает небольшое сопротивление внутри батареи, которое называют ее внутренним … Читать далее →
Рубрика: Схемы на AVR | Метки: ATtiny85, avr, LM358, MOSFET, OLED дисплей, операционный усилитель, печатная плата | Добавить комментарий
Опубликовано автором admin-new2 сентября, 2021
Цифровое измерение расстояний в настоящее время находит широкое применение в системах контроля движения транспортных средств, медицине, устройствах для слабовидящих и т.д. Наиболее дешевым способом измерения расстояний является использование для этой цели ультразвуковых датчиков, среди которых наиболее распространен датчик HC-SR04. В … Читать далее →
Рубрика: Схемы на AVR | Метки: ATtiny85, avr, HC-SR04, OLED дисплей, печатная плата, регулятор напряжения, ультразвуковой датчик | Комментарии (4
)Опубликовано автором admin-new10 февраля, 2021
На данной странице представлена карта статей по микроконтроллерам AVR, опубликованным на нашем сайте «Мир микроконтроллеров». По мере добавления статей данной тематики данная карта статей также будет дополняться. Микроконтроллеры семейства AVR в настоящее время являются одними из самых популярных микроконтроллеров.
Они … Читать далее →
Рубрика: Схемы на AVR | Метки: atmega16, atmega32, atmega8, ATtiny85, avr | Добавить комментарий
Опубликовано автором admin-new10 августа, 2021
Микроконтроллер ATtiny85 является удобной и сравнительно мощной альтернативой старшим моделям микроконтроллеров семейства AVR. Его применение особенно оправданно в тех случаях, когда вы стремитесь к минимизации размеров вашего устройства. Микросхема ATtiny85 содержит 8 контактов – 6 контактов ввода/вывода (включая Reset) и … Читать далее →
Рубрика: Схемы на AVR | Метки: arduino uno, ATtiny85, avr, программатор | Комментарии (5)
Опубликовано автором admin-new30 августа, 2021
ATtiny – это серия самых маленьких микроконтроллеров из семейства AVR. Эти микроконтроллеры могут использовать большинство библиотек, доступных для платформы Arduino.
ATtiny85 – это 8-пиновый 8-битный микроконтроллер семейства AVR. Его исключительно малый размер и низкое энергопотребление делают его чрезвычайно удобным для … Читать далее →
Рубрика: Схемы на AVR | Метки: arduino uno, ATtiny85, avr, программатор | Комментарии ( 9)
Опубликовано автором admin-new2 января, 2021
В этой статье мы рассмотрим создание портативного счетчика шагов (шагомера) на основе микроконтроллера AVR ATtiny85, акселерометра и гироскопа MPU6050, и OLED дисплея. Питание на шагомер будет подавать от простой батарейки на 3V, что позволяет сделать его достаточно компактным и удобным … Читать далее →
Рубрика: Схемы на AVR | Метки: arduino, ATtiny85, avr, MPU6050, OLED дисплей, SSD1306, акселерометр, печатная плата | Добавить комментарий
Опубликовано автором admin-new7 сентября, 2022
GPS модули широко используются в современной электронике для определения местоположения, основываясь на координатах долготы и широты.
Рубрика: Схемы на AVR | Метки: atmega16, atmega32, avr, gps, ЖК дисплей | Комментарии (13)
Опубликовано автором admin-new25 июля, 2022
Как показывают многочисленные исследования в современном мире люди более склонны доверять машинам нежели другим людям. Сейчас, когда в мире активно развиваются такие технологии как искусственный интеллект, машинное обучение, чат-боты, синергия (совместная деятельность) между людьми и роботами с каждым годом все … Читать далее →
Рубрика: Схемы на AVR | Метки: atmega32, avr, датчик отпечатков пальцев, ЖК дисплей, система реального времени | Комментарии (12)
Опубликовано автором admin-new30 ноября, 2020
Двигатели постоянного тока относятся к числу наиболее часто используемых двигателей. Их можно встретить где угодно – начиная от простейших конструкций до продвинутой робототехники. В этой статье мы рассмотрим подключение двигателя постоянного тока к микроконтроллеру ATmega16 (семейство AVR). Но сначала немного … Читать далее →
Рубрика: Схемы на AVR | Метки: atmega16, avr, l293d, двигатель постоянного тока, драйвер мотора | Комментарии (4)
Опубликовано автором admin-new1 декабря, 2020
Принцип действия датчиков Холла основан на так называемом «эффекте Холла», открытым Эдвином Холлом (Edwin Hall) в 1869 году. Этот эффект гласит: «эффект Холла основан на явлении возникновения поперечной разности потенциалов (называемой также холловским напряжением) при помещении проводника с постоянным током … Читать далее →
Рубрика: Схемы на AVR | Метки: atmega16, avr, датчик холла, светодиод | Добавить комментарий
Проекты на микроконтроллерах
Интересуетесь ESP32-C3 от Espressif? Являясь одноядерной и экономичной альтернативой ESP8266, ESP32-C3 использует открытую архитектуру RISC-V.
Давайте взглянем на него поближе.
- Просмотров: 1102
Индикатор включенной передачи АКПП на PIC16F628A предназначен для отображения текущей передачи автоматических коробок передач производства Крайслер серии 41, а также для отслеживания исправности цепей вентилятора радиатора и свечей накала дизельного двигателя.
- Просмотров: 1728
Термоанемометрический цифровой датчик потока воздуха на PIC
Термоанемометрический датчик потока воздуха, представленный в статье, предназначен для контроля тяги в системе вентиляции квартиры или дома. Датчик построен на PIC микроконтроллере и двух цифровых датчиках температуры. Датчик позволяет не только определять наличие потока воздуха и примерно рассчитывать его скорость, но и определять направление потока.
- Просмотров: 2817
Это цифровые часы, оснащенные четырьмя большими светодиодными дисплеями, которые показывают время в формате, который вы можете прочитать с другого конца комнаты:
- Просмотров: 6676
..Проект шилда для Raspberry Pi 4, включающего в себя блок DC-DC преобразователя на 5 В 3,5 А для питания Pi4, контроллер и драйвер шины CAN и адаптер для радиомодуля nRF24L01. Также этот шилд может использоваться с предыдущими версиями Raspberry Pi. Питание с внешнего источника подается в шину CAN на 3 из 4 пар FTP-кабеля для питания ведомых устройств.
- Просмотров: 4492
В этой статье приводится схема термометра на термопаре, способном измерять температуры до +1350°C, собранном на ATtiny85 и OLED-дисплее. В проекте используется АЦП ATtiny85’s с функцией усиления на 20 для измерения напряжения на термопаре, а также внутренний датчик температуры для измерения температуры окружающей среды (отображается в нижней сроке дисплея). Точность измерений < 5°C.
- Просмотров: 9516
В этой статье описывается простой измеритель слабых токов, который можно использовать для замера потребления в спящем режиме различных цифровых схем, в том числе и на микроконтроллерах.
Он позволяет измерять токи от 30нА до 10 мкA с достаточной точностью, и собран на микроконтроллере ATtiny84 и нескольких других недорогих деталях.
- Просмотров: 8145
В предыдущей статье мы рассмотрели, как создать меню для вашего проекта Arduino на ЖК-дисплее Nokia 5110 с кнопками для навигации по нему. В этой статье мы сделаем модифицированную версию меню, которая будет использовать энкодер вместо кнопок для навигации.
- Просмотров: 8510
В основе сегодняшнего проекта лежит ЖК-дисплей Nokia 5110. Nokia 5110 LCD является одним из самых популярных ЖК-дисплеев среди производителей. Первоначально он был разработан для использования в качестве экрана для мобильных телефонов и использовался во многих мобильных телефонах в 90-х годах. Дисплей использует низкопотребляющий контроллер/драйвер PCD8544, который управляет графическим дисплеем 84×48px. В нормальном состоянии дисплей потребляет от 6 до 7 мА, что делает его идеальным для устройств с низким энергопотреблением.
- Просмотров: 10250
Сегодня мы рассмотрим радиочастотную связь между микроконтроллерами с использованием одного из самых популярных ВЧ модулей связи — коммуникационного модуля NRF24LO1.
Модуль NRF24L01 — недорогой экономичный, двухнаправленный приемопередатчик. Он предназначен для работы в диапазоне 2,4 ГГц ISM, который означает, что он может быть использован для проектов, промышленных, научных и медицинских приложений. Модуль может передавать данные со скоростью до 2МБит/с и использует высокоскоростной интерфейс SPI для связи с Arduino или другими микроконтроллерами.
- Просмотров: 8725
Подкатегории
Проекты на микроконтроллерах PIC
Проекты на микроконтроллерах AVR
Проекты на Arduino
Проекты на ESP32
Проекты на Raspberry Pi
Загрузка.
..
Какой микроконтроллер выбрать для вашего приложения
Когда дело доходит до выбора микроконтроллера, это действительно запутанная задача, поскольку на рынке доступны различные микроконтроллеры с одинаковыми характеристиками. Таким образом, каждый параметр становится важным, когда дело доходит до выбора микроконтроллера. Здесь мы сравниваем два наиболее часто используемых микроконтроллера — микроконтроллер PIC и микроконтроллер AVR. Здесь они сравниваются на разных уровнях, что будет полезно при выборе микроконтроллера для вашего проекта.
Начните с требований к проекту
Соберите всю информацию о вашем проекте, который нужно запустить, прежде чем начать выбирать микроконтроллер. Очень важно собрать как можно больше информации, так как это сыграет важную роль в выборе правильного микроконтроллера.
- Сбор информации о проекте, такой как размер проекта
- Количество используемых периферийных устройств и датчиков
- Требуемая мощность
- Бюджет Проекта
- Требования к интерфейсам (например, USB, SPI, I2C, UART и т.
д.), - Создание базовой блок-схемы оборудования)
- Запишите необходимое количество GPIO
- Аналого-цифровые входы (АЦП)
- ШИМ
- Выберите нужную архитектуру, т. е. (8-разрядную, 16-разрядную, 32-разрядную)
- Распознавание требований к памяти проекта (ОЗУ, флэш-память и т. д.)
д.),Посмотрите рекомендуемые параметры
Когда вся информация собрана, самое время выбрать микроконтроллер. В этой статье два конкурирующих бренда микроконтроллеров PIC и AVR будут сравниваться по множеству параметров. В зависимости от необходимости проекта, чтобы сравнить эти два параметра, посмотрите на следующие параметры, такие как
- Частота: Скорость, с которой будет работать микроконтроллер
- Количество контактов ввода-вывода: Требуемые порты и контакты
- RAM : Все переменные и массивы объявлены (DATA) в большинстве микроконтроллеров
- Флэш-память: Любой код, который вы пишете, попадает сюда после компиляции
- Расширенные интерфейсы: Расширенные интерфейсы, такие как USB, CAN и Ethernet.
- Рабочее напряжение: Рабочее напряжение MCU, такое как 5 В, 3,3 В или низкое напряжение.
- Целевые разъемы: Разъемы для простоты проектирования схемы и размера.
Большинство параметров схожи как в PIC, так и в AVR, но есть некоторые параметры, которые, безусловно, отличаются при сравнении.
Рабочее напряжение
Благодаря большему количеству продуктов с батарейным питанием PIC и AVR удалось улучшить работу с низким напряжением. AVR более известны своей работой с низким напряжением, чем более старая серия PIC , такая как PIC16F и PIC18F, потому что в этих сериях PIC использовался метод стирания микросхемы, для работы которого требуется не менее 4,5 В, а ниже 4,5 В программисты PIC должны использовать ряд- алгоритм стирания, который не может стереть заблокированное устройство. Однако это не относится к AVR.
Компания AVR улучшила и выпустила новейшие варианты P (пико-мощности), такие как ATmega328P, которые отличаются чрезвычайно низким энергопотреблением.
Кроме того, текущий ATtiny1634 был улучшен и поставляется с спящими режимами для снижения энергопотребления при отключении питания, что очень полезно для устройств с батарейным питанием.
Вывод таков, что AVR ранее были ориентированы на низкое напряжение, но теперь PIC был преобразован для работы с низким напряжением и выпустил некоторые продукты на основе picPower.
Целевые соединители
Целевые соединители очень важны, когда речь идет о проектировании и разработке. AVR определил 6- и 10-контактные интерфейсы ISP, что упрощает их использование, в то время как у PIC его нет, поэтому программисты PIC поставляются со свободными выводами или разъемами RJ11, которые трудно вписать в схему.
Заключение состоит в том, что AVR упростил схемотехнику и разработку с целевыми разъемами, в то время как PIC все еще необходимо исправить это.
Расширенные интерфейсы
Что касается расширенных интерфейсов, то PIC, безусловно, является вариантом, поскольку он имеет расширенные функции, такие как USB, CAN и Ethernet, чего нет в AVR.
Однако можно использовать внешние микросхемы, такие как FTDI USB для последовательных микросхем, контроллеры Microchip Ethernet или микросхемы Philips CAN.
Заключение состоит в том, что PIC , безусловно, имеет расширенные интерфейсы , чем AVR.
Среда разработки
Помимо этого, существуют важные особенности, которые отличают оба микроконтроллера друг от друга. Простота среды разработки очень важна. Ниже приведены некоторые важные параметры, объясняющие простоту среды разработки:
- Development IDE
- Компиляторы С
- Сборщики
Среда разработки:
И PIC, и AVR поставляются со своими собственными средами разработки . Разработка PIC выполняется на MPLAB X , которая, как известно, является стабильной и простой IDE по сравнению с AVR Atmel Studio7 , которая имеет большой размер 750 МБ и немного неуклюжая с большим количеством дополнительных функций, что делает ее сложной и сложной для начинающие любители электроники.
PIC можно запрограммировать с помощью микрочипов PicKit3 и MPLAB X . AVR программируется с помощью таких инструментов, как JTAGICE и AtmelStudio7. Однако пользователи переходят на более старые версии AVR Studio, такие как 4.18 с пакетом обновления 3, поскольку он работает намного быстрее и имеет базовые функции для разработки.
Можно сделать вывод, что PIC MPLAB X немного быстрее и удобнее, чем AtmelStudio7 .
Компиляторы C:
И PIC, и AVR поставляются с компиляторами XC8 и WINAVR C соответственно. PIC выкупила Hi-tech и выпустила собственный компилятор XC8. Он полностью интегрирован в MPLAB X и хорошо работает. Но WINAVR — это ANSI C, основанный на компиляторе GCC, что упрощает портирование кода и использование стандартных библиотек. Бесплатная ограниченная версия компилятора IAR C объемом 4 КБ дает представление о профессиональных компиляторах, которые стоят дорого. Поскольку AVR изначально разработан для C, вывод кода небольшой и быстрый.
PIC имеет много функций, которые делают его лучше по сравнению с AVR, но его код становится больше из-за структуры PIC. Платная версия доступна с большей оптимизацией, однако бесплатная версия не очень хорошо оптимизирована.
Вывод такой, что WINAVR лучше и быстрее с точки зрения компиляторов, чем PIC XC8.
Ассемблеры:
Благодаря трем 16-битным указателям, упрощающим адресацию и операции со словами, язык ассемблера AVR очень прост, содержит множество инструкций и позволяет использовать все 32 регистра в качестве накопителя. В то время как ассемблер PIC не так хорош, когда все вынуждено работать через аккумулятор, вынуждает постоянно использовать переключение банков для доступа ко всем регистрам специальных функций. Хотя MPLAB включает макросы для упрощения переключения банков, это утомительно и требует много времени.
Также отсутствие инструкций перехода, просто пропустить и перейти, что приводит к запутанной структуре и немного запутанному коду.
В серии PIC есть несколько серий микроконтроллеров, которые намного быстрее, но опять же ограничены одним аккумулятором.
Вывод таков, что, хотя некоторые микроконтроллеры PIC быстрее, но AVR лучше работать с точки зрения ассемблеров.
Цена и наличие
Если говорить о цене, то PIC и AVR очень похожи . Оба доступны в основном по одинаковой цене. Что касается доступности, то PIC удалось доставить продукты в оговоренные сроки по сравнению с AVR, поскольку у Microchip всегда была политика коротких сроков поставки. У Atmel были трудные времена, поскольку их широкий ассортимент продукции означает, что AVR составляют небольшую часть их бизнеса, поэтому другие рынки могут иметь приоритет над AVR для производственных мощностей. Поэтому рекомендуется использовать PIC с точки зрения графика поставок, тогда как AVR может иметь решающее значение для производства. Детали Microchip, как правило, более доступны, особенно в небольших количествах.
Другие характеристики
И PIC, и AVR доступны в различных комплектациях. PIC выпускает больше версий, чем AVR. Развертывание этой версии может иметь свои плюсы и минусы в зависимости от приложений, например, большее количество версий создает путаницу при выборе правильной модели, но в то же время обеспечивает большую гибкость. Последние версии как PIC, так и AVR очень маломощны и работают в различных диапазонах напряжения. Часы и таймеры PIC более точны, но с точки зрения скорости PIC и AVR очень похожи .
В Atmel Studio 7 добавлены производственные файлы ELF, которые включают данные EEPROM, флэш-памяти и предохранителей в одном файле. Принимая во внимание, что AVR интегрировал данные предохранителей в свой формат шестнадцатеричного файла, поэтому предохранитель можно установить в коде. Это упрощает передачу проекта в производство для PIC.
Заключение
PIC и AVR — отличные недорогие устройства, которые не только используются в промышленности, но и пользуются популярностью среди студентов и любителей.
Оба широко используются и имеют хорошие сети (форумы, примеры кода) с активным присутствием в Интернете. Оба имеют хороший охват сообщества и поддержку, и оба доступны в широком размере и форм-факторе с независимыми периферийными устройствами. Microchip приобрела Atmel и теперь заботится как о AVR, так и о PIC. В конце концов, хорошо понятно, что изучение микроконтроллера похоже на изучение языков программирования, поскольку изучение другого будет намного проще, когда вы выучите один.
Независимо от того, кто побеждает, но почти во всех отраслях техники нет такого слова, как «лучший», в то время как «наиболее подходящий для применения» — вполне подходящая фраза. Все зависит от требований конкретного продукта, метода разработки и производственного процесса. Таким образом, в зависимости от проекта, можно выбрать подходящий микроконтроллер из PIC и AVR.
Как выбрать лучший микроконтроллер
Учитесь на знаниях сообщества.
Эксперты добавляют свои идеи в эту совместную статью на основе ИИ, и вы тоже можете.
Это новый тип статьи, которую мы начали с помощью ИИ, и эксперты продвигают ее вперед, делясь своими мыслями непосредственно в каждом разделе.
Если вы хотите внести свой вклад, запросите приглашение, поставив лайк или ответив на эту статью. Узнать больше
— Команда LinkedIn
Последнее обновление: 18 мая 2023 г.
AVR, PIC и ARM — три популярных семейства микроконтроллеров, которые можно использовать для различных проектов, от робототехники до IoT. Но как выбрать лучший для ваших нужд? В этой статье мы сравним основные функции, преимущества и недостатки каждого микроконтроллера и дадим вам несколько советов, как решить, какой из них использовать.
Что такое микроконтроллеры?
Микроконтроллеры — это небольшие, недорогие и программируемые устройства, которые могут управлять другими аппаратными компонентами, такими как датчики, двигатели, светодиоды и дисплеи.
Они часто используются для встроенных систем, которые представляют собой специализированные компьютеры, выполняющие определенные задачи в рамках более крупной системы. Микроконтроллеры имеют ЦП, память, порты ввода/вывода и иногда другие периферийные устройства, такие как таймеры, АЦП и коммуникационные модули.
Микроконтроллеры AVR
AVR — это семейство 8-битных и 32-битных микроконтроллеров, разработанных компанией Atmel, которая сейчас является частью Microchip. Эти микроконтроллеры основаны на архитектуре RISC, которая обеспечивает более быстрое выполнение инструкций, чем другие архитектуры. Микроконтроллеры AVR особенно популярны среди любителей и новичков благодаря простоте программирования и возможности отладки, а также низкому энергопотреблению и высокой производительности. Они предлагают широкий спектр моделей, от крошечных до мега, с различными функциями и ценовыми категориями. Однако они имеют ограниченный объем памяти и периферийных устройств, более низкую скорость и разрешение, чем некоторые другие микроконтроллеры, а также более высокую стоимость единицы, чем некоторые другие микроконтроллеры.
Микроконтроллеры PIC
PIC — это семейство 8-битных и 32-битных микроконтроллеров, разработанных Microchip на основе гарвардской архитектуры, которая обеспечивает отдельные области памяти для данных и инструкций. Эти микроконтроллеры часто используются в промышленных и автомобильных приложениях, а также в хобби-проектах. Микроконтроллеры PIC отличаются высокой надежностью и долговечностью, а также богатым набором периферийных устройств и модулей, таких как PWM, UART, SPI, I2C и USB. Кроме того, они имеют низкую стоимость за единицу и высокую доступность на рынке. Однако их сложно программировать и отлаживать из-за крутой кривой обучения и сложного набора инструкций. Кроме того, они имеют ограниченную совместимость кода и переносимость, что приводит к меньшей гибкости и адаптации к различным проектам. Наконец, они имеют более высокое энергопотребление и более низкую производительность, чем некоторые другие микроконтроллеры.
Микроконтроллеры ARM
ARM — это семейство 32-битных и 64-битных микроконтроллеров, разработанных ARM Holdings, которая предоставляет лицензии на свои технологии различным производителям, таким как STMicroelectronics, NXP и Texas Instruments.
Архитектура ARM — это семейство архитектур RISC, которые могут различаться по функциям и производительности, что делает микроконтроллеры ARM подходящими для высокопроизводительных приложений, таких как смартфоны, планшеты и носимые устройства. Они могут похвастаться высокой скоростью и разрешением, масштабируемостью и совместимостью, а также низким энергопотреблением и высокой эффективностью. Однако они также могут быть сложными и трудными для программирования и отладки из-за сложного набора инструкций и многоуровневой архитектуры. Кроме того, микроконтроллеры ARM являются дорогостоящими и имеют ограниченную доступность на рынке, что делает их несовместимыми с другими микроконтроллерами, что делает их менее подходящими для смешанных проектов.
Как выбрать лучший микроконтроллер для вашего проекта?
При принятии решения о том, какой микроконтроллер использовать для вашего проекта, нет однозначного ответа, поскольку он зависит от различных факторов. Чтобы принять обоснованное решение, сначала определите цели и спецификации вашего проекта, такие как желаемые функции, аппаратные компоненты, протоколы связи, энергопотребление и производительность.
Затем сравните функции и возможности различных микроконтроллеров с точки зрения объема памяти, тактовой частоты, периферийных устройств, языков программирования, средств разработки и ресурсов поддержки. Кроме того, оцените плюсы и минусы каждого микроконтроллера с точки зрения простоты использования, надежности, доступности, стоимости и совместимости. В конечном счете, выберите микроконтроллер, который лучше всего соответствует вашим критериям и ожиданиям, а также допускает некоторую гибкость и творческий подход.
Время раскрутки, институциональные знания и общее знакомство разработчика часто являются движущими факторами при выборе семейства микроконтроллеров, таких как RISC, PIC или ARM.
