V dnešní době jsou mikrokontroléry tak levné a jednoduše dosažitelné, že je běžné je používat místo jednoduchých logických obvodů, jako jsou čítače, a to z jediného důvodu získání určité konstrukční flexibility a slevy na určitý prostor. Některé stroje a roboty se dokonce budou spoléhat na obrovské počet mikrokontrolérů , každý nadšený sebevědomým úkolem. Hlavně čerstvé mikrokontroléry jsou „In System Programmable“, což znamená, že můžete upravovat prováděný program, aniž byste mikrokontrolér odebrali z jeho polohy. V tomto článku diskutujeme o rozdílech mezi mikrokontroléry AVR, ARM, 8051 a PIC.
Rozdíl mezi mikrokontroléry AVR, ARM, 8051 a PIC
Rozdíly mezi mikrokontroléry zahrnují hlavně to, co je mikrokontrolér, rozdíl mezi mikrokontroléry AVR, ARM, 8051 a PIC a jejich aplikacemi.
Co je to mikrokontrolér?
Mikrokontrolér může být srovnatelný s malým samostatným počítačem, jedná se o extrémně výkonné zařízení, které je schopné provádět řadu předem naprogramovaných úkolů a komunikovat s dalšími hardwarovými zařízeními. Balení v malém integrovaném obvodu (IC), jehož velikost a hmotnost je pravidelně zanedbatelná, se stává dokonalým ovladačem, protože roboti nebo jakékoli stroje vyžadují nějaký typ inteligentní automatizace. Jediný mikrokontrolér může stačit ke správě malého mobilního robota, automatické pračky nebo bezpečnostního systému. Několik mikrokontrolérů obsahuje paměť pro uložení programu, který má být proveden, a mnoho vstupních / výstupních linek, které lze použít ke společnému chodu s jinými zařízeními, jako je čtení stavu senzoru nebo ovládání motoru.
Mikrokontrolér 8051
8051 mikrokontrolér je 8bitová rodina mikrokontrolérů vyvinutá společností Intel v roce 1981. Jedná se o jednu z populárních rodin mikrokontrolérů, které se používají po celém světě. Tento mikrokontrolér byl navíc označován jako „systém na čipu“, protože má 128 bajtů paměti RAM, 4 kB paměti ROM, 2 časovače, 1 sériový port a 4 porty na jednom čipu. CPU může také pracovat pro 8 bitů dat najednou, protože 8051 je 8bitový procesor. V případě, že data jsou větší než 8 bitů, musí být rozdělena na části, aby CPU mohla snadno zpracovat. Většina výrobců obsahuje put 4kB paměti ROM, i když lze počet ROM překročit až na 64 kB.
Mikrokontrolér 8051
Model 8051 se používá v mnoha zařízeních, hlavně proto, že je snadné jej integrovat do projektu nebo přibližně vytvořit zařízení. Toto jsou hlavní oblasti zaměření:
Energetický management: Efektivní měřicí systémy usnadňují řízení spotřeby energie v domácnostech a výrobních aplikacích. Tyto měřicí systémy jsou připraveny tak, že jsou schopné zabudovat mikrokontroléry.
Dotykové obrazovky: Vysoký počet poskytovatelů mikrokontrolérů zahrnuje do svých návrhů funkce snímání dotyku. Přenosná elektronika, jako jsou mobilní telefony, přehrávače médií a herní zařízení, je příkladem dotykových obrazovek na bázi mikrokontroléru.
Automobily: Model 8051 nachází široké uplatnění v poskytování automobilových řešení. Jsou široce používány v hybridních vozidlech k manipulaci s variantami motorů. Kromě toho byly funkce, jako je tempomat a anti-brzdový systém, připraveny mnohem lépe s využitím mikrokontrolérů.
Lékařské přístroje: Pohyblivá lékařská zařízení, jako jsou monitory krevního tlaku a glukózy, používají mikrokontroléry k zobrazování údajů, a to za předpokladu vyšší spolehlivosti při poskytování lékařských výsledků.
Mikrokontrolér PIC
Peripheral Interface Controller (PIC) je mikrokontrolér vyvinutý společností Microchip, PIC mikrokontrolér je rychlý a snadno implementovatelný program, když porovnáme jiné mikrokontroléry, jako je 8051. Snadnost programování a jednoduché propojení s jinými periferními zařízeními PIC se stávají úspěšným mikrokontrolérem.
Mikrokontrolér PIC
Víme, že mikrokontrolér je integrovaný čip, který se skládá z RAM, ROM, CPU, ČASOVAČ a POČÍTAČE . PIC je mikrokontrolér, který také sestává z RAM, ROM, CPU, časovače, čítače, ADC ( analogově-digitální převaděče ), DAC (digitálně-analogový převodník). Mikrokontrolér PIC také podporuje protokoly jako CAN, SPI, UART pro propojení s dalšími periferiemi. PIC se většinou používá k úpravám harvardské architektury a také podporuje RISC (počítač se sníženou instrukční sadou) podle výše uvedeného požadavku RISC a Harvard můžeme jednoduše říci, že PIC je rychlejší než řadiče založené na 8051, které jsou připraveny z Von-Newman architektury.
Mikrokontrolér AVR
Mikrokontrolér AVR byla vyvinuta v roce 1996 společností Atmel Corporation. Konstrukční návrh AVR vyvinuli Alf-Egil Bogen a Vegard Wollan. AVR odvozuje svůj název od svých vývojářů a je zkratkou pro Alf-Egil Bogen Vegard Wollan RISC mikrokontrolér, známý také jako Advanced Virtual RISC. AT90S8515 byl počáteční mikrokontrolér, který byl založen na architektuře AVR, ačkoli první mikrokontrolér, který se dostal na komerční trh, byl AT90S1200 v roce 1997.
Mikrokontrolér AVR
Mikrokontroléry AVR jsou k dispozici ve třech kategoriích
TinyAVR: - Méně paměti, malá velikost, vhodné jen pro jednodušší aplikace
MegaAVR: - Jedná se hlavně o oblíbené, které mají dobré množství paměti (až 256 KB), vyšší počet vestavěných periferií a jsou vhodné pro skromné až složité aplikace.
XmegaAVR: - Používá se v reklamě pro složité aplikace, které vyžadují velkou programovou paměť a vysokou rychlost.
ARM procesor
An ARM procesor je také jedním z rodiny procesorů založených na architektuře RISC (počítač se sníženou instrukční sadou) vyvinutý společností Advanced RISC Machines (ARM).
Mikrokontrolér ARM
ARM vyrábí na 32bitových a 64bitových vícejádrových procesorech RISC. Procesory RISC jsou navrženy tak, aby prováděly menší počet typů počítačových instrukcí, aby mohly pracovat vyšší rychlostí a provádět další miliony instrukcí za sekundu (MIPS). Vymazáním zbytečných instrukcí a optimalizací cest poskytují procesory RISC vynikající výkon v části energetické náročnosti procedury CISC (komplexní instrukční sada výpočtů).
Procesory ARM jsou široce používány v elektronických zařízeních zákazníků, jako jsou chytré telefony, tablety, multimediální přehrávače a další mobilní zařízení, jako jsou nositelná zařízení. Vzhledem k tomu, že jsou omezeny na instrukční sadu, potřebují méně tranzistorů, což umožňuje menší velikost matrice integrované obvody (IC). Procesory ARM, menší velikost, snížená obtížnost a nižší spotřeba energie, je činí vhodnými pro stále miniaturnější zařízení.
Hlavní rozdíl mezi mikrokontroléry AVR, ARM, 8051 a PIC
8051 | OBR | APR | PAŽE | |
Šířka sběrnice | 8bitové pro standardní jádro | 8/16/32 bitů | 8/32 bitů | 32-bit většinou také k dispozici v 64-bit |
Komunikační protokoly | UART, USART, SPI, I2C | PIC, UART, USART, LIN, CAN, Ethernet, SPI, I2S | UART, USART, SPI, I2C, (podpora speciálních AVR CAN, USB, Ethernet) | UART, USART, LIN, I2C, SPI, CAN, USB, Ethernet, I2S, DSP, SAI (sériové zvukové rozhraní),IrDA |
Rychlost | 12 Hodiny / instruktážní cyklus | 4 Hodiny / instruktážní cyklus | 1 takt / instruktážní cyklus | 1 takt / instruktážní cyklus |
Paměť | ROM, SRAM, FLASH | SRAM, FLASH | Flash, SRAM, EEPROM | Flash, SDRAM, EEPROM |
JE | CLSC | Některé funkce RISC | RIZIKO | RIZIKO |
Architektura paměti | Z Neumannovy architektury | Harvardská architektura | Upraveno | Upravená harvardská architektura |
Spotřeba energie | Průměrný | Nízký | Nízký | Nízký |
Rodiny | 8051 variant | PIC16, PIC17, PIC18, PIC24, PIC32 | Drobné, Atmega, Xmega, speciální AVR | ARMv4,5,6,7 a série |
Společenství | Obrovské | Velmi dobře | Velmi dobře | Obrovské |
Výrobce | NXP, Atmel, Silicon Labs, Dallas, Kypr, Infineon atd. | Průměr mikročipu | Atmel | Apple, Nvidia, Qualcomm, Samsung Electronics a TI atd. |
Náklady (ve srovnání s funkcemi, které poskytují) | Velmi nízký | Průměrný | Průměrný | Nízký |
Další funkce | Známý svým standardem | Levný | Levné, efektivní | Vysokorychlostní provoz Obrovské
|
Populární mikrokontroléry | AT89C51, P89v51 atd. | PIC18fXX8, PIC16f88X, PIC32MXX | Atmega8, 16, 32, Arduino Community | LPC2148, ARM Cortex-M0 až ARM Cortex-M7 atd. |
Jedná se tedy o rozdíl mezi mikrokontroléry AVR, ARM, 8051 a PIC. Doufáme, že jste tomuto konceptu lépe porozuměli. Dále jakékoli dotazy týkající se tohoto konceptu nebo implementace projekty elektroniky a elektrotechniky , uveďte své cenné návrhy komentářem v sekci komentářů níže. Zde je otázka pro vás, jaké jsou aplikace AVR a ARM?