Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Ürününüz için Bir Mikrodenetleyici Seçerken Dikkat Edilmesi Gereken 12 Özellik

Elektronik ürünlerin büyük çoğunluğu beyin olarak hizmet etmek için bir mikroişlemci veya mikroişlemci gerektirir. Yüksek hızlı işleme yeteneklerine (örneğin bir akıllı telefon veya tablet) ihtiyaç duyan gelişmiş ürünler için bir mikroişlemci gerekir, aksi halde bir mikroişlemci genellikle en iyi çözümdür. Örnek olarak, bir Arduino bir mikrodenetleyiciye, bir Raspberry Pi ise bir mikroişlemciye dayanmaktadır.

Büyük olasılıkla elektronik tasarımınızın bir mikrodenetleyiciye ihtiyacı olacak. Genel olarak bir mikrodenetleyici, bir işlemci, bellek ve çeşitli çevre birimleri içeren tek bir entegre devre üzerine inşa edilmiş bir bilgisayar olarak düşünülebilir. Mikrodenetleyiciler için çok fazla seçenek var, belki de çok fazla seçenek var.

Her ne kadar Google’da bir arama sizi doğru yöne götürebilse de, Digikey, Arrow ve Mouser gibi ana elektronik bileşen distribütörlerinde mikrodenetleyicileri aramanızı öneririm. Bu, aramanızı yalnızca aktif olarak kullanılabilen mikrodenetleyicilere daraltmanıza izin verecektir. Ayrıca fiyatları hızlıca karşılaştırmanızı sağlar.

Bir projenin başında, düşündüğünüz sistemin bir blok şemasını çizmek iyi bir fikirdir. Mikrodenetleyiciye ne tür şeyler bağlayacaksınız?

Bir sistem blok şeması bu erken planlama için paha biçilmezdir ve size proje için kaç tane giriş ve çıkış (I / O) pini ve seri iletişim portu gerektiğini söyleyebilir.

Mikrodenetleyiciler, çok çeşitli çevre birimlerini içerebilir. Aşağıdaki liste modern mikrodenetleyicilerde bulunabilecek özelliklerden bazılarıdır.

Bellek: Günümüzde mevcut olan çoğu mikrodenetleyici dahili FLASH ve RAM belleği içermektedir. FLASH, program depolaması için kullanılan geçici olmayan hafızadır ve RAM, geçici saklama için kullanılan geçici hafızadır. Bazı mikrodenetleyicilerde kalıcı veri depolamak için EEPROM bellek de bulunur.

Dijital Genel Amaçlı Giriş ve Çıkış (GPIO): Giriş ve çıkış için kullanılan mantık seviye pinleridir. Genellikle onlarca millampa kadar batabilir veya kaynak yapabilir ve açık tahliye veya itme çekme olarak yapılandırılabilir.

Analog giriş: Çoğu mikrodenetleyici bir analog voltajı tam olarak okuma yeteneğine sahiptir. Analog sinyaller, mikrodenetleyici tarafından Analog-Dijital Dönüştürücü (ADC) aracılığıyla örneklenir.

Analog çıkış: Analog sinyaller, mikrodenetleyici tarafından bir Dijital-Analog Dönüştürücü (DAC) veya bir Darbe Genişliği Modülasyonu (PWM) üreteci aracılığıyla üretilebilir. Tüm mikrodenetleyiciler DAC içermez, ancak PWM yetenekleri sunarlar.

Devre Programlama (ISS): ISS, programlama için sökmek yerine uygulama devresine takılıyken bir mikroişlemci programlamanıza izin verir. En yaygın iki ISS protokolü JTAG ve SWD'dir.

Kablosuz: Ürününüzün kablosuz özelliklere ihtiyacı varsa, Bluetooth, WiFi, ZigBee ve diğer kablosuz standartlar sunan özel mikrodenetleyiciler vardır.

Seri iletişim

Tüm mikrodenetleyiciler bir tür seri iletişim sağlar. Mikrodenetleyicilerle yaygın olarak sunulan çeşitli seri iletişim protokolleri aşağıda açıklanmıştır:

Evrensel Asenkron Alıcı Vericisi (UART), bir başlangıç ​​biti ve isteğe bağlı bir eşlik biti ve bir veya iki durdurma biti arasında, tipik olarak 7 ila 8 bit uzunluğunda dijital kelimeler ileten bir seri porttur. Bir UART, RS-232 veya RS-485 gibi diğer standartlarla birlikte yaygın olarak kullanılır.

UART en eski seri iletişim türüdür. UART, eşzamansız bir protokoldür, yani saat sinyali yoktur. Çoğu mikrodenetleyici ayrıca USART adı verilen bir UART'ın senkronize versiyonunu da içerir.

Seri Çevre Birim Arabirimi (SPI): SPI, mikrodenetleyici ve çevre birimleri arasında kısa mesafeli seri iletişim için kullanılır. SPI, zamanlama için bir saat sinyali içerdiği anlamına gelen senkron bir protokoldür. SPI veri girişi, veri çıkışı, saat ve yonga seçimi sinyallerini içeren 4 kablolu bir standarttır.

Dahili Entegre devre (I2C): I2C, I2C olarak da yazılmıştır, mikrodenetleyici ile karttaki diğer yongalar arasındaki iletişim için kullanılan 2 kablolu seri veriyoludur. SPI gibi, I2C de senkronize bir protokoldür. Ancak, SPI'den farklı olarak, I2C hem veri girişi hem de veri çıkışı için tek bir satır kullanır. Ayrıca bir talaş seçme sinyali yerine, I2C her çevre birimi için benzersiz bir adres kullanır. I2C, sadece 2 kablo kullanma avantajına sahiptir, ancak SPI'dan daha yavaştır.

Evrensel Seri Veri Yolu (USB) çoğu insanın bildiği bir standarttır. USB, en hızlı seri iletişim protokollerinden biridir. Genellikle büyük miktarda veri aktarımı gerektiren çevre birimlerini bağlamak için kullanılır.

Kontrolör Alan Ağı (CAN), özellikle otomotiv uygulamalarında kullanılmak üzere geliştirilmiş bir seri iletişim standardıdır.

Önemli Mikrodenetleyici Çekirdek

Bazı ünleri olan ve tarif etmeye değer olan birkaç mikrodenetleyici çekirdeği vardır. Aşağıda en yaygın olanlardan dördü:

ARM Cortex-M

32-bit ARM Cortex M serisi, günümüzde kullanılan en yaygın kullanılan mikrodenetleyici çekirdeklerinden biridir. ARM aslında mikrodenetleyiciler yapıp satmıyor, bunun yerine mimarisini diğer yonga üreticilerine lisanslıyorlar.

Birçok şirket, ST Microelectronics, Freescale Semiconductor, Silicon Labs, Texas Instruments ve Atmel gibi Cortex-M mikrodenetleyicilerini sunar.

Cortex M serisi mikrodenetleyiciler pazara sunulacak ürünler için en çok tercih edilen seçimdir. Düşük maliyetli, güçlü ve yaygın olarak kullanılırlar.

8051

8 bitlik 8051 mikrodenetleyici, 1980 yılında Intel tarafından geliştirilmiştir. Günümüzde hala kullanılan en eski mikrodenetleyici çekirdeğidir. 8051, şu anda en az 8 farklı yarı iletken üreticisi tarafından satılan gelişmiş modern versiyonlarda mevcuttur. Örneğin, CSR'den (CSR101x) popüler Bluetooth Düşük Enerji çipi bir 8051 çekirdeği kullanır.

PIC

PIC, Microchip'ten bir mikrokontrolör ailesidir. Çok popülerler ve çok çeşitli seçeneklerle geliyorlar. Pin sayısı, paket stili ve çip üzerinde çevre birimlerinin seçimi neredeyse sonsuz bir kombinasyon dizisinde sunulmaktadır.

Atmel AVR

Atmel'den AVR olarak bilinen mikrodenetleyici hattı, Arduino'nun çoğu versiyonunda beyin olduğu bilinmektedir. Bu yüzden birçok üretici için bir Arduino'dan bir Atmel AVR mikroişlemcisine kolay bir geçiş var. Bununla birlikte, genellikle birkaç dolar daha ucuza, benzer veya daha iyi bir performansla diğer çekirdeklerden birini alabileceğinizi buldum.

Sonuç

Mikrodenetleyiciyi seçtikten sonra, bir sonraki adım mikrodenetleyici devresini tasarlamak ve tüm çevre birimlerini bağlamaktır. Bu serideki bir sonraki makalem için bu konuyu tartışacağım.

Elektronik ürün tasarımı hakkında daha fazla bilgi edinmek ister misiniz? Daha sonra ayrıntılı iki parçalı kılavuzuma bakın Yeni bir Elektronik Ürün Geliştirme ve Prototipleme.

Hisse

Yorum Bırakmak