Mikrokontroleur (MCU) se yon kalite chip sikwi entegre, ki entegre inite a pwosesis santral (CPU), memwa (RAM, ROM), divès kalite opinyon/pwodiksyon interfaces (I/O) ak lòt modil fonksyonèl sou yon ti chip Silisyòm. Karakterize pa gwosè ti, konsomasyon pouvwa ki ba, pri ki ba, ak fonksyon pwisan, mikrokontroleur yo lajman ki itilize nan yon varyete de aparèy elektwonik ak sistèm, tankou aparèy kay, kontwòl endistriyèl, ekipman kominikasyon, otomobil elektwonik, elatriye.
Pwosesis k ap travay nan mikrokontroleur ka divize an etap sa yo:
1. Pouvwa-sou Reyajiste:Lè mikrokontroleur la konekte ak ekipman pou pouvwa a, li pral otomatikman pote soti nan yon reset pouvwa-sou klè anrejistre entèn yo ak prepare yo pou operasyon nòmal.
2. Enstriksyon Fetch:Apre yo fin reset la fini, MCU a pran yon enstriksyon nan memwa pwogram lan ak magazen li nan Rejis la Enstriksyon.
3. Enstriksyon Dekodaj:Dekodaj enstriksyon nan mikrokontroleur la dekode enstriksyon an nan enskripsyon an enstriksyon yo detèmine operasyon an yo dwe fèt.
4. Egzekisyon nan enstriksyon:Dapre rezilta yo dekodaj, mikrokontroleur a fè operasyon ki koresponn lan, tankou operasyon done, jijman lojik, pwodiksyon kontwòl ak sou sa.
5. Entèwonp pwosesis:Pandan ekzekisyon an nan enstriksyon an, si li rankontre yon demann entèwonp, MCU a pral pran yon poz ekzekisyon an nan enstriksyon aktyèl la epi ale nan okipe pwogram nan sèvis entèwonp.
6. Egzekisyon siklik:MCU a repete pwosesis ki anwo a an akò avèk lòd enstriksyon yo nan memwa pwogram lan pou reyalize divès fonksyon.
Sa ki anba la a se yon deskripsyon detaye sou eleman yo divès kalite nan mikrokontroleur la ak prensip k ap travay li yo.
1. CPU:Inite pwosesis santral la (CPU) nan mikrokontroleur la se nwayo a nan tout sistèm lan, ki se responsab pou egzekite enstriksyon yo nan pwogram nan. CPU a sitou konsiste de inite a lojik aritmetik (ALU), inite a kontwòl (CU) ak gwoup la enskri. ALU a responsab pou pote tout kalite aritmetik done ak jijman lojik; CU a responsab pou dekodaj ak kontwole enstriksyon yo; ak gwoup la enskri yo itilize pou estoke done yo ak rezilta yo entèmedyè.
2. memwa:Memwa nan mikrokontroleur sitou gen ladan memwa pwogram (ROM) ak memwa done (RAM). Se memwa pwogram yo itilize nan magazen kòd la pwogram ekri; Se memwa done itilize nan magazen done yo ak varyab pandan operasyon.
3. I/O koòdone:Se koòdone nan I/O nan mikrokontroleur a itilize echanj done ak aparèy ekstèn, ak koòdone nan I/O gen ladan koòdone opinyon (Antre), koòdone pwodiksyon (pwodiksyon) ak koòdone bidirèksyonèl (bidirèksyon). Se koòdone Antre itilize yo resevwa done voye pa aparèy ekstèn; Se koòdone pwodiksyon itilize voye done nan aparèy ekstèn; Koòdone bidirèksyonèl ka resevwa done ki te voye pa aparèy ekstèn kòm byen ke voye done nan aparèy ekstèn.
4. Revèy/Counter:Se revèy la/kontwa nan yon mikrokontroleur itilize jenere siyal distribisyon oswa konte evènman ekstèn. Revèy la/kontwa ka jenere siyal batman kè ak frekans fiks oswa konte dapre frekans lan nan siyal la opinyon.
5. Entèfas kominikasyon seri:Se koòdone nan kominikasyon seri nan mikrokontroleur la itilize pou kominikasyon seri ak lòt aparèy. Entèfas kominikasyon seri gen ladan transmetè seri (transmetè seri) ak reseptè seri (seri reseptè), ki ka reyalize plen-duplex oswa demi-duplex transmisyon nan done yo.
6. Analog-a-dijital konvètisè (ADC) ak dijital-a-analog konvètisè (DAC):Se ADC a nan mikrokontroleur a itilize konvèti siyal analòg nan siyal dijital pou pwosesis; Se DAC a itilize konvèti siyal dijital nan siyal analòg pou pwodiksyon nan aparèy ekstèn.
7. Sistèm entèwonp:Se sistèm nan entèwonp nan mikrokontroleur a itilize fè fas ak evènman inatandi ak amelyore an tan reyèl ak vitès repons nan sistèm lan. Sistèm nan entèwonp gen ladan sous entèwonp, entèwonp kontwolè ak pwogram sèvis entèwonp. Sous la entèwonp se aparèy la oswa evènman ki jenere demann lan entèwonp; Kontwolè a entèwonp responsab pou jere ak priyorite demann lan entèwonp; Ak pwogram nan sèvis entèwonp se pwogram nan ki okipe evènman an entèwonp.
8. Clock Circuit:Se sikwi a revèy nan yon mikrokontroleur itilize bay yon siyal revèy ki estab senkronize travay la nan chak modil. Awondisman nan revèy anjeneral konsiste de yon osilator entèn ak yon divizeur revèy. Osilator entèn la jenere yon siyal revèy segondè-frekans; Divizeur revèy la divize siyal la revèy segondè-frekans nan siyal revèy ba-frekans apwopriye pou travay la nan chak modil.
9. pouvwa sikwi ekipman pou:Se sikwi a ekipman pou pouvwa nan mikrokontroleur a itilize bay yon vòltaj ekipman pou pouvwa ki estab pou tout sistèm lan. Kous la ekipman pou pouvwa anjeneral gen ladan yon regilatè vòltaj ak yon filtre. Regilatè a vòltaj estabilize vòltaj la ekipman pou opinyon nan yon vòltaj apwopriye pou operasyon mikrokontroleur; Se filtè a itilize elimine bri ak fluctuations nan vòltaj la ekipman pou.
10. sikwi periferik:Sikui yo periferik nan yon mikrokontroleur gen ladan divès kalite detèktè, actionneurs ak lòt sikwi oksilyè. Detektè yo itilize pou detekte chanjman nan anviwònman ekstèn lan; Aktiyasyon yo te itilize pou kondwi aparèy ekstèn dapre siyal kontwòl yo; ak sikwi oksilyè yo te itilize reyalize fonksyon espesifik, tankou anplifikatè ak filtè.
Nan ti bout tan, mikrokontroleur se yon mikro trè entegre, ki reyalize kontwòl la ak jesyon nan aparèy divès kalite nan divès kalite modil fonksyon entèn ak ekstèn sikwi periferik. Pwosesis k ap travay nan yon mikrokontroleur ka divize an etap tankou pouvwa-sou Reyajiste, enstriksyon chache, dekodaj enstriksyon, ekzekisyon nan enstriksyon, manyen entèwonp ak ekzekisyon bouk. Konprann konpozisyon an ak prensip k ap travay nan mikrokontroleur ede nou nan pi bon konsepsyon ak devlope divès kalite aparèy elektwonik ak sistèm.