SH.M.K “Niko-Nestor”-Struge

Detyre Projekutese:

Tema:Mikrokontrolleret

Mentor: Punuar nga:

Skender Bekteshi Imran Hani

Struge 2012

Permbajtja Hyrje.............................................................................................................3

Mikrokontrolleri.............................................................................................3

Vëllimet.........................................................................................................4

Embedded dizajn..........................................................................................5

Ndërpret.......................................................................................................5

Programe......................................................................................................6

Të tjera karakteristika microcontroller...........................................................7

Integrimi Lartë..............................................................................................8

Llojet e microcontrollers.............................................................................11

Hyrje

2

Me ardhjen e vetme-chip mikro-kompjuter lidhjen në epokën e përdorimit masiv të automatizimin kompjuterik në fushën e menaxhimit. Me sa duket, kjo rrethanë ka përcaktuar termin "kontrollues" ( ky punon.  kontrollues  - kontrollues, njësia e kontrollit).

Në lidhje me rënien e prodhimit vendas dhe rritja e importeve të makinerive, duke përfshirë edhe kompjuterin, termi "microcontroller" (MC) ka zëvendësuar përdorimin e përdorur më parë termin "mikrokoordinator vetme-chip".

Patentë parë për një mikrokoordinator vetme-chip ishte lëshuar në vitin 1971 inxhinierë Kochrenu M. dhe T. Boone, stafi i SHBA Instrumente Teksasit . Ata sugjeruan se në një chip vend, jo vetëm procesor, memorie dhe input-output devices.

Në vitin 1976 [1] kompania amerikane Intel prodhon microcontroller i8048 . Pas 4 vjetësh, në vitin 1980, Intel lëshuar microcontroller e mëposhtme: i8051 . Një grup i mirë i periferikësh për fleksibël zgjedhjen e kujtesës program të jashtëm ose të brendshëm, si dhe çmime të arsyeshme të siguruar se suksesi tregut microcontroller. Në aspektin e teknologjisë i8051 microcontroller ishte për kohën e saj një produkt shumë komplekse - në kristal është përdorur 128 mijëtransistorëve , që është 4 herë numri i transistorëve në një mikroprocesor 16-bit i8086 .

Sot ka mbi 200 versionet e microcontrollers që janë në përputhje me i8051, të prodhuara dy kompani duzinë, dhe shumë lloje të tjera të microcontrollers.Popullarizuara në mesin e zhvilluesit të përdorin 8 bit microcontrollers PIC fortë microcontrollers Teknologjia dhe AVR kompanisë Atmel , 16-bit MSP430firmave TI , si dhe 32-bit microcontrollers, arkitekturës, ARM , e cila harton kompani ARM kufizuar dhe është shitur licenca për kompani të tjera për prodhimin e tyre. Megjithë popullaritetin e saj në microcontroller Rusi të përmendura më lart, sipas Gartner Grup nga 2009 rangut botëror në drejtim të shitjeve është i ndryshëm [2] vendin e parë me një diferencë të madhe është RENESAS Elektronikë në Freescale dytë, Samsung i tretë, i ndjekur nga mikroçip dhe TI, atëherë të gjithë tjetër.

Në Bashkimin Sovjetik u zhvilluar microcontroller origjinale edhe prodhimi i zotëruar nga klone të modeleve më të suksesshme të huaja [3] [4] [5] , [6] . Në vitin 1979 Research BRSS Instituti kanë zhvilluar një CT vetme-chip 16-bit kompjuterave K1801VE1 , microarchitecture quhet "Electronics Research Center ".

Mikrokontrolleret

Një mikrokontrollues (i njohur ndryshe edhe si njësi mikrokontrolluese, MCU ose μC) është një kompjuter i vogël në një qark të vetëm të integruar i përbërë nga një CPU relativisht e thjeshtë e kombinuar me funksione mbështetje të tillë si një kristal oshilator , matës kohorë, mbikqyrës kohor (watchdog timer) ,input/output serial dhe inpute analog,gjithashtu shpesh në qark është e përfshirë memorie programi në formën e NOR flash ose OTP ROM , si edhe një sasi e vogël RAM. Mikrokontrollorët zakonisht janë të dizenjuara për aplikime kontrolluese modeste apo për aplikime të dedikuara.

3

Kështu, në kontrast me mikroprocesorët e përdorur në kompjuterat personale dhe aplikacionet me performanca të tjera të larta, ose me qëllim të përgjithshëm, thjeshtësia në këtë rast është ajo që theksohet. Disa mikrokontrollorë mund të veprojnë në frekuenca të ulëta si 32kHz, pasi kjo është e mjaftueshme për shumë aplikime tipike, duke bërë të mundur konsum të ulët të energjisë (milivat ose mikrovat). Ato në përgjithësi, kanë aftësinë që të mbajë funksionet duke pritur për një ngjarje të tillë si një shtypje butoni ose ndërprerje në software; përsa i përket konsumit të energjisë, gjatë gjëndjes standby (ora e CPU dhe periferalët) mund të harxhojnë vetëm disa nanovat, duke i bërë shumë prej tyre të përshtatshme për aplikime që veprojnë me bateri. Mikrokontrollorë të tjera mund të shërbejnë në role me performancë kritike, ku ata mund të kenë nevojë të veprojë më shumë si një procesor sinjalesh dixhitale (DSP), duke përdorur shpejtesi te larta ore.

Mikrokontrolluesit përdoren në produkte dhe pajisje të kontrolluara automatikisht, të tilla si sistemet motore te kontrollit të automobilave, kontrollet e largët, makina zyra, pajisje, mjetet pune, dhe lodra. Duke zvogëluar madhësinë dhe shpenzimet në krahasim me një dizajn që përdor një mikroprocesor të veçantë, memorie, dhe porta I/O (input / output), mikrokontrolluesit jane mjete digitale për kontrollin e pajisjeve dixhitale dhe proceseve. Mikrokontrolluesit me sinjale të përziera janë të zakonshme, duke integruar komponentët analoge të nevojshme për të kontrolluar sistemet jo-dixhitale elektronike.

Vëllimet

Rreth 55% e të gjithë CPUs shitur në botë janë 8-bit microcontrollers dhe microprocessors. Sipas semico, mbi katër miliard 8-bit microcontrollers u shitën në vitin 2006. [ 4 ]

Një shtëpi tipike në një vend të zhvilluar ka gjasa të ketë vetëm katër përgjithshme-qëllim microprocessors por rreth tre duzinë microcontrollers. Një tipike mes-varg automobil ka më shumë si 30 ose më shumë microcontrollers. Ata gjithashtu mund të gjenden në shumë pajisje elektrike si makina larëse, furrat me mikrovalë, dhe telefonat.

4

Një PIC 18F8720 microcontroller në një 80-pin TQFP paketë.

Embedded dizajn

Një microcontroller mund të konsiderohet si një sistem vetë më vete me një procesor, memorie dhe periferikësh dhe mund të përdoret si një sistem të ngulitur. [ 5 ] Shumica e microcontrollers në përdorim sot janë të ngulitura në makineri të tjera, të tilla si automobila, telefonat, pajisje, dhe periferikësh për sistemet kompjuterike. Derisa disa sisteme ngulitur janë shumë të sofistikuar, shumë kanë kushtet minimale për memorie dhe program gjatësi, me asnjë sistem operativ, dhe kompleksitetit të ulët software. Input tipike dhe pajisjet e prodhimit përfshijnë çelsin, të relays , të solenoids , të LEDs , të vogla ose me porosiLCD tregon, pajisjet radio frekuencave, si dhe sensorë për të dhëna të tilla si temperatura, lagështia, etj dritë të nivelit të sistemeve Embedded zakonisht nuk kanë tastierë, ekran, disqe, printera , ose të tjerë të njohur I / O pajisjet të një kompjuter personal , dhe mund të mungojnë pajisjet e njeriut ndërveprim të çdo lloj.

Ndërpret

Microcontrollers duhet të sigurojë në kohë reale simbolit të parashikueshme, edhe pse jo domosdoshmërisht të shpejtë) përgjigje ndaj ngjarjeve në sistemin e ngulitur ata janë të kontrollit. Kur ndodhin ngjarje të caktuara, një interrupt sistem mund të sinjalizojnë procesor të pezullojë përpunimin e rend aktuale udhëzim dhe të fillojnë një rutinë ndërpresë shërbimin simbolit ISR, ose "mbajtës interrupt"). The ISR do të kryejë ndonjë përpunim e nevojshme bazuar në burimin e interrupt para se të kthehej në sekuencën origjinale udhëzim. Burimet e mundshme ndërpresë janë pajisje të varur, dhe shpesh përfshijnë ngjarje të tilla si një fryhen sahat të brendshëm, duke përfunduar një analog në dixhital konvertimit, një nivel logjikë ndryshimet në një input të tilla si nga një butoni të kapet dhe të dhënat e marra në një lidhje komunikimi. Ku konsumi i energjisë është e rëndësishme si në pajisje bateri operuar, ndërpret gjithashtu mund të zgjoheni një microcontroller nga një gjendje gjumi të ulët të energjisë, ku procesori është ndalur deri kërkohet të bëjë diçka nga një ngjarje periferike.

5

Programe

Zakonisht programet microcontroller duhet të përshtaten në kujtesën në dispozicion on-chip programit, pasi ajo do të jetë i kushtueshëm për të siguruar një sistem me jashtëm, memorie expandable.Hartuesit dhe montuesit janë përdorur për të kthyer të nivelit të lartë gjuhën assembler dhe kodet gjuhësore në një kompakt kod makine për ruajtje në kujtesën e mikrokontrollorin së. Në varësi të pajisjes, kujtesës program mund të jetë i përhershëm, read-only kujtesës që mund të programohen në fabrikë, ose kujtesës program mund të jetë fushë-ndryshueshme flash ose erasable read-only kujtesës.

Prodhuesit kanë prodhuar shpesh versione të veçanta të microcontrollers të tyre në mënyrë që të ndihmojë hardware dhe software zhvillimin e sistemit të synuar. Fillimisht këto të përfshira EPROMversionet që kanë një "dritare" në krye të pajisjes nëpërmjet të cilit e kujtesës program mund të jetë fshirë nga ultravjollcë dritë, të gatshme për riprogramimin pas një programimit ("Burn") dhe cikli provë. Që nga viti 1998, versionet EPROM janë të rralla dhe janë zëvendësuar nga EEPROM dhe flash , të cilat janë lehtë për t'u përdorur (mund të fshihet elektronike) dhe më e lirë për prodhimin.

Versione të tjera mund të jenë në dispozicion kur ROM është në disponim si një mjet të jashtëm më tepër se si memorie të brendshme, megjithatë këto janë duke u bërë gjithnjë e më të rralla për shkak të disponueshmërisë së gjerë të programuesve mikrokontrollorin lirë.

Përdorimi i fushë-programueshëm pajisje në një microcontroller mund të lejojë përditësimin në terren të firmware apo lejojnë ndryshimet e vona të fabrikës për produktet që janë mbledhur, por jo dërguar ende. Kujtim programueshëm gjithashtu redukton kohën çojë nevojshme për vendosjen e një produkti të ri.

Ku qindra e mijëra të pajisjeve identike janë të nevojshme, duke përdorur pjesë të programuar në kohën e prodhimit mund të jetë një alternativë ekonomike. Këta " të programuara maskë "pjesët e keni programin e parashtruar në të njëjtën mënyrë si logjika e chip, në të njëjtën kohë.

Një microcontroller përshtatshëm përfshin një bllok të logjikës digjitale që mund të personalizuar në mënyrë që të sigurojë aftësi shtesë të përpunimit, periferikësh dhe ndërfaqet që janë të përshtatura me kërkesat e aplikimit. Për shembull, AT91CAP nga Atmel ka një bllok e logjikës që mund të jenë përshtatur gjatë prodhuesit sipas kërkesave të përdoruesit.

6

Të tjera karakteristika microcontroller

7

Microcontrollers zakonisht përmbajnë nga disa në dhjetra këmbët e përgjithshme input / output qëllim (GPIO). Këmbët GPIO janë software configurable ose të dhëna një ose një shtet të prodhimit. Kur këmbët GPIO janë konfiguruar në një shtet të dhëna, ato janë përdorur shpesh për të lexuar sensorë ose sinjalet e jashtme. Konfiguruar për shtetin e prodhimit, kunjat GPIO mund të përzënë pajisjeve të jashtme të tilla si LEDs apo motorët.

Shumë sisteme ngulitur nevojë për të lexuar sensorë që prodhojnë sinjalet analoge. Ky është qëllimi i analog-to-digital converter simbolit ADC). Që procesorë janë ndërtuar për të interpretuar dhe përpunimin e të dhënave dixhitale, dmth 1s dhe 0s, ata nuk janë në gjendje të bëjë asgjë me sinjalet analog që mund të dërgohen asaj nga një pajisje. Pra analog converter dixhitale është përdorur për të kthyer të dhënave hyrëse në një formë që procesori mund të njohin. Një tipar pak të zakonshme në disa microcontrollers është një digital-to-analog converter (DAC) që lejon procesor të prodhimit sinjalet analoge ose nivelet e tensionit.

Përveç converters, microprocessors shumë ngulitur përfshijnë një shumëllojshmëri të timers si. Një nga llojet më të zakonshme të timers është Timer Programmable Interval (TAP). Një PIT mund ose poshtë numërimin nga disa vlera në zero, ose deri në kapacitetin e regjistrit numërimin, i tejmbushur në zero. Pasi ajo arrin zero, ajo dërgon një interrupt në procesor që tregon se ajo ka mbaruar numërimi. Kjo është e dobishme për pajisjet si thermostats, të cilat periodikisht testuar temperaturën rreth tyre për të parë nëse ata kanë nevojë për ta kthyer në kondicioner, ngrohës në, etj

Një dedikuar Gjerësia Pulse Modulation (PWM) bllok bën të mundur për të CPU për të kontrolluar converters pushtet , të resistive ngarkesave, motorët , etj, pa përdorur shumë e burimeve të CPU në sahat të shtrënguar sythe .

Universal Marresit / transmetues Asynchronous (UART) bllok bën të mundur për të marrë dhe të transmetuar të dhëna mbi një linjë serial me ngarkesë shumë pak mbi CPU. Dedikuar on-chip hardware gjithashtu shpesh përfshin aftësitë për të komunikuar me pajisje të tjera (patate të skuqura) në formate të tilla si digital I ² C dhe Interface Serial Peripheral (SPI).

Integrimi Lartë

Mikro-kontrolluesit nuk mund të zbatojë një adresë të jashtëm apo autobus të dhënave si ato të integrohen RAM dhe jo-paqëndrueshme kujtesës në chip njëjtë si CPU. Duke përdorur këmbët më pak, chip mund të vendoset në një paketë shumë më të vogël, të lirë.

Integruar kujtesës dhe periferikësh tjera në një çip të vetëm dhe testimin e tyre si një njësi e rrit koston e asaj chip, por shpesh rezulton në rënie koston neto të sistemit të ngulitur si një e tërë. Edhe në qoftë se kostoja e një CPU që ka të integruar periferikësh është pak më shumë se kostoja e një CPU dhe periferike të jashtëm, që ka më pak patate të skuqura në mënyrë tipike lejon një bord të vogël dhe më e lirë qark, dhe zvogëlon punën e nevojshme për të mbledhur dhe të testuar bordit qark.

8

Një mikro-kontrollues është një e vetme qark të integruar , zakonisht me karakteristikat e mëposhtme:

Central Processing Unit  - duke filluar nga e vogla dhe të thjeshta 4 - bit procesorë në 32 komplekse - ose 64-bit procesorë

memorie të paqëndrueshme ( RAM ) për ruajtjen e të dhënave ROM  , EPROM , EEPROM apo Flash memorie për programin dhe parametër

operativ magazinimit input diskrete dhe pjesë e prodhimit, duke lejuar kontrollin ose zbulimin e shtetit

logjikën e një pin paketë individuale serial input / output si portet serik ( UARTs ) të tjera të komunikimit serial ndërfaqet si unë ² C , Interface Serial

Peripheral dhe Controller Area Network- për vij sistemit periferikësh  të tilla si timers , sportelet ngjarje, gjeneratorë PWM , dhe mbikqyrëse gjenerator clock  - shpesh një oshilator për një kristal kohën kuarc, rezonator

apo qark RC shumë të përfshijë analog-to-digital converters, disa të përfshijë digital-to-analog

converters në-qark programimi dhe mbështetja debugging

Ky integrim në mënyrë drastike redukton numrin e patate të skuqura dhe sasinë e instalime elektrike dhe të bordit qark hapësirë që do të nevojshme për prodhimin e sistemeve ekuivalente duke përdorur patate të skuqura të veçanta. Për më tepër, në pajisjet të ulëta numërimin e pin në mënyrë të veçantë, secili pin mund të kryesh për të periferikësh disa të brendshme, me funksionin e pin zgjedhur nga software. Kjo lejon një pjesë që do të përdoret në një shumëllojshmëri të gjerë të aplikacioneve se nëse këmbët i kishte kushtuar funksione. Mikro-kontrollorët kanë provuar të jetë shumë popullor në sistemet e ngulitur nga futja e tyre në vitet 1970.

Disa microcontrollers përdorin një arkitekturë të Harvardit me: autobuza ndara kujtesës për udhëzime dhe të dhënave, duke lejuar accesses të ndodhin njëkohësisht. Kur një arkitekturë Harvardit është përdorur, fjalët e udhëzim për procesor mund të jetë një madhësi të ndryshme pak se gjatësia e memorie të brendshme dhe regjistrat, për shembull: 12-bit udhëzime të përdorura me regjistrat e 8-bit të dhënave.

Vendimi i cili periferik të integruar shpesh është e vështirë. Shitësit microcontroller shpesh tregtisë frekuencat operative dhe të projektimit të sistemit fleksibilitet kundër koha-to-tregut të kërkesave nga klientët e tyre dhe të përgjithshëm kosto më të ulët të sistemit. Prodhuesit duhet të balancojë nevojën për të minimizuar përmasat chip kundër funksionalitet shtesë.

Arkitektura microcontroller ndryshojnë gjerësisht. Disa harton përfshijnë përgjithshme-qëllim cores mikroprocesor, me një ose më shumë ROM, RAM, ose I / O funksione të integruar mbi paketë.Harton të tjera janë qëllim të ndërtuar për aplikimet e kontrollit. Një mikro-kontrollues set udhëzim zakonisht ka udhëzime many destinuara për pak-urta operacionet për të bërë programe të kontrollit më kompakt. [ 6 ] Për shembull, një

9

procesor me qëllim të përgjithshëm mund të kërkojë udhëzime disa për të provuar një grimë në një regjistër dhe degën në qoftë se pak është caktuar, ku një mikro-kontrollues mund të ketë një udhëzim të vetme për të siguruar atë funksion zakonisht-kërkuar.

Microcontrollers zakonisht nuk kanë një coprocessor matematikës , kështu lundrues pikë aritmetike është kryer nga software

Mjedise Programim

Microcontrollers ishin programuar fillimisht vetëm në gjuhën e kuvendit , por të ndryshme të nivelit të lartë gjuhë programimi janë edhe tani në përdorim të përbashkët për microcontrollers synuara. Këto gjuhë janë projektuar posaçërisht ose për qëllim, ose versionet e gjuhëve për qëllime të përgjithshme të tilla si gjuhë programimi C . hartuesit për gjuhë qëllim të përgjithshëm zakonisht do të kemi disa kufizime, si dhe përmirësimeve të mbështesë më mirë karakteristikat unike të microcontrollers. Disa microcontrollers kanë ambiente për të ndihmuar zhvillimin e llojeve të caktuara të aplikacioneve.Shitësit microcontroller shpesh bëjnë mjetet e lirë në dispozicion për ta bërë më të lehtë për të miratuar hardware e tyre.

Microcontrollers Shumë prej tyre janë aq quirky që ata kërkojnë në mënyrë efektive e tyre jo-standarde dialektet e C, të tilla si SDCC për 8051 , të cilat parandalojnë duke përdorur mjete standarde (të tilla si biblioteka të kodit apo mjetet statike analiza) edhe për kodin palidhur me karakteristika hardware. Përkthyesit janë shpesh përdoren për të fshehur quirks të tilla të ulëta të nivelit.

Firmware përkthyesi është gjithashtu në dispozicion për disa microcontrollers. Për shembull, BASIC në fillim microcontrollers Intel 8052 ; [ 7 ] BASIC dhe KATËRT në Z8 Zilog [ 8 ] , si dhe disa pajisje moderne. Zakonisht këto përkthyesit mbështesin programe interaktive .

10

Simulators janë në dispozicion për disa microcontrollers. Këto të lejojë një zhvillues për të analizuar se çfarë sjellja e microcontroller dhe programit të tyre duhet të jetë në qoftë se ata ishin duke përdorur pjesën aktuale. Një imitues do të tregojë gjendjen e brendshme dhe procesor gjithashtu se e rezultateve, si dhe sinjalet që lejojnë të dhëna që do të gjenerohet. Ndërsa nga njëra anë Simulators shumica do të jetë i kufizuar nga të qenit në gjendje të simulojnë hardware shumë të tjera në një sistem, ata mund të ushtrojnë të kushteve që mund të jetë ndryshe e vështirë për të riprodhuar sipas dëshirës në zbatimin fizik, dhe mund të jetë mënyra më e shpejtë të korrigjoj dhe analizuar probleme.

Microcontrollers e fundit janë të integruara me shpesh on-chip debug circuitry se kur arrihen nga një emulator në qark nëpërmjet JTAG , të lejojë debugging i firmware me një Rregullues .

Llojet e microcontrollers

ARM  procesorë kryesore (nga shitësit shumë) Atmel  AVR (8-bit), AVR32 (32-bit), dhe AT91SAM (32-bit) Cypress gjysmëpërçues  PSoC (Programmable System-on-Chip) Freescale  ColdFire (32-bit) dhe S08 (8-bit) Freescale  68HC11 (8-bit) Intel  8051 Infineon  : 8, 16, 32 microcontrollers Bit [ 9 ]

MIPS Mikroçip Teknologjia  PIC , (8-bit PIC16, PIC18, 16-bit dsPIC33 / PIC24), (32-bit

PIC32) NXP Gjysem  LPC1000, LPC2000, LPC3000, LPC4000 (32-bit), LPC900, LPC700

(8-bit) Paralaks Propeller PowerPC  ISE Lepuri 2000  (8-bit) RENESAS  RX, V850 , Hitachi H8 , Hitachi SuperH (32-bit), M16C (16-bit), RL78,

R8C, 78K0/78K0R (8-bit) Silicon Laboratories  pipelined 8-bit 8051 microcontrollers dhe të përzier-sinjal ARM-

bazuara në 32-bit microcontrollers STMicroelectronics  STM8 (8-bit), ST10 (16-bit) dhe STM32 (32-bit) Texas Instruments  TI MSP430 (16-bit) Toshiba TLCS-870  (8-bit/16-bit).

Shumë të tjerë ekzistojnë, disa prej të cilave janë përdorur në gamë shumë të ngushtë të kërkesave apo janë më shumë si aplikime procesorë se microcontrollers. Tregu microcontroller është jashtëzakonisht i fragmentuar, me shitësit të shumta, teknologji, dhe tregjet. Vini re se shumë shitësit shitur ose kanë shitur arkitekturave të shumta.

Latente ndërpresë

11

Në kontrast me qëllim të përgjithshëm kompjuterëve, microcontrollers përdoren në sistemet e ngulitur shpesh kërkojnë të zgjedh latente ndërpresë gjatë xhiros udhëzim. Çështje të përfshijnë të dy reduktimin e latente, dhe duke e bërë atë të jetë më e parashikueshme (të mbështetur në kohë reale kontroll).

Kur një pajisje elektronike shkakton nje interrupt, rezultatet e ndërmjetme (regjistrat) duhet të ruhen para se të software përgjegjës për trajtimin e interrupt mund të kandidojë. Ata gjithashtu duhet të rivendoset pasi që software është i përfunduar. Nëse ekzistojnë regjistra shumë, ky proces ruajtjen dhe rivendosjen e merr më shumë kohë, duke rritur latente. Mënyrat për të reduktuar kontekst të tillë / rivendosur latente përfshijnë pasur regjistra relativisht pak në njësitë e tyre përpunuese qendrore (i padëshirueshëm për shkak se ajo ngadalëson më jo-interrupt përpunimit të konsiderueshme), ose të paktën nuk ka hardware shpëtuar të gjithë ata (kjo dështon nëse software pastaj ka nevojë për për të kompensuar duke kursyer pjesën tjetër "me dorë"). Një tjetër teknikë përfshin shpenzimet portat e silikonit në "hije regjistron": Një

apo më shumë regjistrave kopjuar përdoren vetëm me software ndërpresë, ndoshta mbështetur një pirg të dedikuar.

Faktorë të tjerë që ndikojnë latente ndërpresë përfshijnë:

Ciklet e nevojshme për të përfunduar aktivitetet aktuale të CPU. Për të minimizuar këto shpenzime, microcontrollers priren të kenë tubacionet shkurtra te shpesh tre udhëzime ose më pak), mbulesë të vogla shkruar dhe të sigurojë që udhëzimet më të gjata janë continuable ose restartable. RISC projektimit parime sigurojnë që udhëzimet më të marrë të njëjtin numër cikle, duke ndihmuar të shmangur nevojë për vazhdimin më të tillë / rifilluar logjikën.

Gjatësia e çdo seksioni kritike që duhet të ndërpritet. Hyrja në një seksion kritike kufizon harmoni qasje të dhënave strukturë. Kur një strukturë e të dhënave duhet të arrihen nga një mbajtës ndërpresë, seksioni kritik duhet të bllokojë atë interrupt. Prandaj, latente interrupt është rritur me Megjithatë gjatë se interrupt është i bllokuar. Kur ka kufizimet e mëdha të jashtme në latente sistemit, zhvilluesit shpesh kanë nevojë për mjete për të matur latencies ndërprerjen dhe gjurmuar që pjesët kritike të shkaktojë slowdowns.

Një teknikë e zakonshme vetëm bllokon të gjitha ndërpret për kohëzgjatjen e

seksionit kritike. Kjo është e lehtë për t'u zbatuar, por seksione ndonjëherë kritik

të marrë rehat gjatë.

Një teknikë më komplekse vetëm bllokon ndërpret që mund të shkaktojnë qasje

në strukturën e të dhënave. Kjo shpesh bazohet në prioritetet e ndërpresin, të

cilat tentojnë që të mos korrespondojë edhe me strukturat përkatëse të dhënave

të sistemit. Prandaj, kjo teknikë është përdorur kryesisht në mjedise të

shtrënguar shumë.

Përpunuesit mund të ketë mbështetje hardware për disa seksioneve

kritike. Shembujt përfshijnë qasje mbështetëse atomike në copa apo bytes

12

brenda një fjale, ose primitives tjera atomike akses si ndonjë LDREX /

STREX primitives qasje ekskluzive futur në ARMv6 arkitekturës. Ndërpresë fole. Disa microcontrollers lejojë ndërpret larta prioritare të ndërpresë ato

të ulëta prioritare. Kjo lejon software për të menaxhuar latente, duke i dhënë kohë kritike ndërpret prioritet të lartë (dhe në këtë mënyrë latente të ulëta dhe më të parashikueshme) se sa më pak kritike ato.

Shkalla e shkaktojnë. Kur ndërpret ndodhin back-to-back, microcontrollers mund të shmangë një kontekst ekstra Ruaj / rikthe cycle nga një formë e thirrjes bisht optimization.

Microcontrollers Ulët fund kanë tendencë për të mbështetur më pak kontrolle latente ndërpresin se ato në fund të larta.

13

Perfundimi

Nga microcontrollers më të hershme për sot, gjashtë-tranzitor SRAM është pothuajse gjithmonë përdoret si lexoni / shkruani kujtesës pune, me një transistor pak më shumë për pak të përdorura nëdosjen regjistroheni . MRAM potencialisht mund të zëvendësojë atë sa është 4 deri 10 herë më e dendur e cila do ta bënte atë më me kosto efektive.

Përveç SRAM, disa microcontrollers gjithashtu kanë brendshme EEPROM për ruajtje të dhënave, dhe madje edhe ato që nuk kanë asnjë (ose nuk mjafton) janë të lidhura shpesh jashtëm chip serial EEPROM (të tilla si Vula BAZË ) ose të jashtëm serial memorie flash chip .

14

Literatura

Mikrokontrolleret

Autor:Jani Servini &Marija Dyzhevik

Atuor:Herbert Taub &Donald Schilling

15