Microcontrollers, microprocessoren, kwartskristallen
Deze tekst is automatisch vertaald.
Interessante feiten over microcontrollers, microprocessors en kristallen
-
Wat zijn microcontrollers, microprocessors en kristallen?
-
Welke soorten en ontwerpen zijn er?
-
Aankoopcriteria voor microcontrollers, microprocessors en kristallen - wat is belangrijk?
-
Onze praktische tip: ESD-bescherming
-
FAQ - Veel gestelde vragen over microcontrollers, microprocessors en kristallen
-
Conclusie: de juiste controller of processor kopen
Wat zijn microcontrollers, microprocessors en kristallen?
Microcontroller ingebed met een 8-bits kern en een frequentie van 16 MHz
Het verschil tussen microcontrollers en microprocessors is waarschijnlijk het best zo te omschrijven dat een microcontroller altijd (minimaal) één microprocessor bevat en ook belangrijke perifere elementen in zijn behuizing integreert. Een microprocessor alleen is daarentegen slechts een pure processor, d.w.z. een rekeneenheid.
Als resultaat zou er weinig te maken hebben met een microprocessor alleen, ook al is dit het eigenlijke "hart" van een microcontroller. Afhankelijk van het type zijn er andere randfuncties nodig om het te bedienen, bijvoorbeeld werk- en programmageheugen, digitale in- en uitgangen, communicatie-interfaces, LCD-controllers, analoog-digitale converters en nog veel meer.
Microcontrollers hebben een klok nodig voor hun werking. Er zijn ook enkele versies met geïntegreerde klokfunctie, maar het veel grotere deel is afhankelijk van de levering van een stabiele klok van buitenaf. Dit klokken wordt mogelijk gemaakt door frequentiebepalende componenten: ofwel in de vorm van kwartsoscillatoren, die het volledige oscillatorcircuit in hun behuizing combineren, ofwel als kwartsoscillatoren of keramische resonatoren. De laatste twee hebben extra componenten nodig die zijn afgestemd op de resonantiekring voor hun functie.
Welke soorten en ontwerpen zijn er?
Conventionele microcontrollers of microprocessors zijn verkrijgbaar in verschillende processorfamilies en met een grote verscheidenheid aan prestatiegegevens. Afhankelijk van de complexiteit en functionaliteit variëren zowel de behuizingsgrootte als het ontwerp en het type en aantal verbindingspennen dienovereenkomstig. Eenvoudige modellen zijn gedeeltelijk gemaakt in slechts acht-pins versie, krachtige typen kunnen 128-pins of meer hebben.
Embedded-microcontroller
Ingebouwde microcontroller in PDIP-28-behuizing met 32 kB programmageheugen
Embedded microcontrollers worden gebruikt om embedded systemen te implementeren. De microprocessortechnologie van de controle- en doeleenheid wordt hier gecombineerd in een microcontroller. Voorbeelden van gebruik zijn smartphones, tablets, etc.
Toepassingsspecifieke embedded microcontrollers
Ingebouwde microcontroller voor het gebied als USB-seriële poortcontroller
Applicatiespecifieke ingebouwde microcontrollers kunnen door de ontwikkelaar worden geprogrammeerd en hebben de bijbehorende geheugencapaciteit in de vorm van een beschrijfbare ROM. Ze maken individuele functionaliteiten mogelijk, zelfs met kleine hoeveelheden.
Digitale signaalprocessors (DSP's)
Digitale signaalprocessor met een RAM-grootte van 132 kB
Digitale signaalprocessors (DSP's) verwerken digitale of analoge signalen met hoge snelheid. Haar specialistische toepassingsgebied in microprocessortechnologie zijn digitale signaalprocessen zoals audio- en videotechnologie, datatransmissie, spraakherkenning, echo-onderdrukking, spraaksynthese en signaalanalyse in oscilloscopen en spectrumanalysatoren.
myAVR microcontroller leersystemen
myAVR-kaart met een 8-bits architectuur en een USB-aansluiting
myAVR-leersystemen voor microcontrollers zijn leer- en experimenteersystemen die zijn afgestemd op microcontrollers van het type Atmel. Op elk van de AVR-experimenteerborden zijn een programmeur en een communicatie-interface naar de pc geïntegreerd, wat een complete ontwikkelomgeving biedt. Diverse AVR-starterkits, software, processors en andere individuele componenten zoals luidsprekerborden, LC-displays, uitbreidingskaarten en extra interfaces voor verschillende communicatieprotocollen zijn beschikbaar
Aankoopcriteria voor microcontrollers, microprocessors en kristallen - wat is belangrijk?
Bekabelde kwartskristallen zijn de moeite waard, evenals kwartskristallen in de vorm van SMD's, vooral wanneer het om grotere hoeveelheden gaat en de ontwikkelingsinspanning voor de externe schakelingen die nodig zijn voor de werking gerechtvaardigd is. Ze hebben kleine prijsvoordelen ten opzichte van kwartsoscillatoren. Keramische resonatoren hebben een lagere frequentiestabiliteit dan kwarts- en kwartsoscillatoren. Ze zijn echter erg goedkoop, mechanisch en elektrisch robuust en voldoende voor veel toepassingen.
Onze praktische tip: ESD-bescherming
Zoals de meeste andere moderne halfgeleiders, zijn microcontrollers en microprocessors gevoelig voor elektrostatische ontlading (ESD). Met de steeds fijnere structuren van de processors is een paar volt overspanning nu voldoende om ze te vernietigen of te beschadigen. Deze kleine ontladingen zijn niet waarneembaar voor mensen, maar kunnen grote schade toebrengen aan de componenten. Bij de behandeling moeten daarom de relevante voorschriften voor ESD-bescherming zorgvuldig worden overwogen, vooral omdat - afhankelijk van de versie van de microcontroller - het repareren van het circuit door solderen en solderen buitengewoon moeilijk kan zijn.
FAQ - Veel gestelde vragen over microcontrollers, microprocessors en kristallen
Wat zijn de voordelen van een kwartsoscillator?
Kwartsoscillatoren zijn aansluitklare eenheden die een klokfrequentie aan uw uitgang leveren na het toepassen van de juiste bedrijfsspanning. U heeft geen extra externe bedrading nodig, wat betekent dat er geen ontwikkel- en testwerk voor is. Ze zijn ook verkrijgbaar met zeer lage frequentietoleranties voor veeleisende toepassingen.
Conclusie: de juiste controller of processor kopen
Naast de passende systeemarchitectuur van de processor zelf, speelt de rekenkracht een belangrijke rol. Bij de ontwikkeling moet rekening worden gehouden met de overeenkomstige behoefte, ook met het oog op toekomstige toenemende eisen in de loop van mogelijke functionele uitbreidingen en aanvullende softwarefunctionaliteiten.
Bij programmeerbare varianten dient om dezelfde redenen voldoende opslagruimte belangrijk te zijn en dient in de planning een voldoende reserve te worden opgenomen. Vooral bij kleine en middelgrote hoeveelheden is dit qua prijs nauwelijks van belang, maar kan het dure nieuwe ontwerpen besparen die anders na korte tijd nodig zouden kunnen zijn.
Simulaties en testopstellingen kunnen zeer eenvoudig en goedkoop worden geïmplementeerd met myAVR microcontroller-leersystemen. Dure en tijdrovende individuele productie van gedrukte schakelingen en de implementatie van vereiste interfaces en software zijn niet langer nodig en de noodzakelijke ontwikkel- en testcycli kunnen aanzienlijk worden verkort.
Kwarts- en keramische resonatoren zijn niet duur, maar vereisen nog steeds extra componenten. Kwartsoscillatoren zijn volledig en ruimtebesparend. Ze zijn probleemloos in hun opstart- en bedrijfsgedrag, omdat de fabrikant ze al perfect heeft gecoördineerd.