При конструировании цифровых электронных устройств практически всегда приходится искать оптимальное решение с учетом соблюдения различных требований. И начинать надо с самого главного — с сердца прибора.
Микропроцессор
По выполняемым функциям эта микросхема является аналогом центрального процессора (ЦП) компьютера и решает следующие задачи:
- выполнение арифметических и логических операций в соответствии с заданной программой;
- обмен данными с периферийными устройствами.
Однако микропроцессор не может работать без дополнительных устройств, в число которых, например, входят:
- оперативная память (ОЗУ);
- постоянная память (ПЗУ);
- порты ввода/вывода;
- таймер.
С целью обмена информацией между входящими в комплект микросхемами создается еще и интерфейс, или системная шина.
Основные характеристики микропроцессора — это:
- тактовая частота работы;
- разрядность шины адреса/данных;
- объем памяти, к которой он может адресоваться;
- система команд.
Микроконтроллер
В отличие от микропроцессора все необходимые для проведения операций компоненты размещены в самой микросхеме. Не интегрированными остаются источник электропитания, кварцевый резонатор, необходимый для создания тактовой частоты, цепь сброса в исходное состояние — их трудно совместить на одном кристалле. Таким образом пропадает необходимость в создании внешнего интерфейса.
Как и микропроцессор, микроконтроллер работает под управлением программы и обладает следующими преимуществами:
- невысокая цена;
- его применение уменьшает трудоемкость работы разработчика прибора;
- экономия электроэнергии и занимаемого места.
Однако платой за все эти достоинства является низкая производительность, а также неспособность выполнять сложные функции.
К основным характеристикам этого типа чипов можно отнести:
- емкость памяти — регистровой, ОЗУ, ПЗУ;
- тактовую чистоту;
- разрядность регистров, адресной шины, шины данных;
- количество выполняемых команд;
- состав периферийных устройств.
Далее рассмотрим, где применяются эти компоненты.
Применение микроконтроллеров
Современный микроконтроллер обладает высокой вычислительной мощностью, дающей возможность создать на одном чипе самодостаточное и полнофункциональное устройство, обладающее невысоким энергопотреблением и размерами. Поэтому он используется при изготовлении самых различных приборов и входящих в их состав узлов, например, таких как:
- компьютерные платы;
- контроллеры приводов;
- калькуляторы;
- стиральные и посудомоечные машины;
- домашние роботы;
- блоки управления станками.
Практически любое современное устройство, работающее в соответствии с определенным алгоритмом, содержит в себе хотя бы один контроллер.
Применение микропроцессоров
Сегодня системы, построенные на основе микропроцессоров, являются незаменимым и эффективным средством решения различных проблем, связанных со сбором и преобразованием информации, автоматическим управлением, получением и преобразованием различных видов энергии.
Самыми популярными областями применения устройств этого типа является сложная техника типа смартфонов, ноутбуков или персональных ЭВМ, а также управление техническими процессами в составе микро-ЭВМ, сеть из которых может заменить ЭВМ высокой производительности, повысив при этом гибкость, надежность и эффективность работы.
Таким образом, микроконтроллеру отдается предпочтение в случае использования относительно простых алгоритмов работы, ограниченности места для размещения устройства управления, важности низкого энергопотребления. Микропроцессоры незаменимы при решении сложных задач, которые требуют большого объема памяти и высокой скорости обработки информации.
Продажей любых видов микросхем занимается компания «ЗУМ-СМД».