Homoj devis fidi al mesaĝistoj por ricevi kaj sendi mesaĝojn en la pasinteco. En la malfrua 19-a jarcento, ekzistis grava mejloŝtono en la komunika industrio kun la liberigo de la unua telefono. Ĉi tiu enkonduko ŝanĝis kiel homoj interagas kaj komunikas inter si.
Tamen, la progreso ne ĉesis tie. Post pli ol jarcento, la poŝtelefono estis prezentita kun pli altnivelaj funkcioj kiel tuŝekrana kapableco, sendi kaj ricevi retpoŝtojn, kaj multaj aliaj. Ĉi tiuj altnivelaj funkcioj estas subtenataj de du el la ĉefaj komponantoj de inteligenta telefono: mikroprocesoroj kaj mikroregiloj.
Ĉi tiu artikolo diskutas, kion vi bezonas scii pri unu el la ĉefaj komponantoj de saĝtelefonoj, la mikroregilo. Ĉi tie, vi lernos kio estas mikroregilo, ĝia klasifiko kaj pli.
1. Kio Estas Mikroregilo?
Kiam oni parolas pri komputiloj kaj elektronikaj aparatoj, multe da fanfaro iras al mikroprocesoroj. Tamen, alia kritika komponanto en via inteligenta telefono meritas iom da gloro—la mikroregilo.
Mikroregilo rilatas al integra cirkvito (IC) aparato kiu istras la funkciojn de elektronika sistemo. Ĝi estas optimumigita por programaro kaj metita konstante ene de via inteligenta telefono por plenumi specifajn funkciojn, kiel tuŝekranan respondon.
Mikroregila unuo (MCU) estas bone elektita termino, kiu difinas ĝiajn trajtojn. La prefikso 'mikro' priskribas la malgrandecon de la sistemo. Dume, "regilo" priskribas la kapablon de la sistemo kontroli aliajn partojn de elektronika sistemo, kutime per mikroprocesoro kaj aliaj periferioj.
La agado de MCU dependas de la funkcieco kaj facilmoveco de la cifereca procesoro kaj memoro, kaj aliaj ekstercentraj aparatoj dizajnitaj por helpi la sistemon interagi kun aliaj sistemoj.
2. Mikroprocesoroj vs Mikroregiloj
Foje homoj povas uzi la terminon "mikroprocesoro" kiam vi rilatas al mikroregilo, sed vi devus kompreni klaran diferencon inter la du aparatoj.
Ni komencu kompreni kio estas mikroprocesoro. Mikroprocesoro rilatas al kontrola unuo de komputilsistemo kiu elfaras aritmetikan logikunuon (ALU) operaciojn kaj komunikas kun aliaj aparatoj ligitaj al ĝi. La aparato estas sur ununura integra cirkvito blato enhavanta multajn etajn komponentojn kiel ekzemple duonkondukantoj, transistoroj, diodoj, transistoroj, kaj pli, kiuj funkcias kune, helpante vian telefonon fari sian laboron.
- Mikroprocesoro funkcias kiel la koro de komputila sistemo; tio estas, ĉio, kion faras komputilo, estas priskribita per la instrukcioj de komputilaj programoj. La mikroprocesoro plenumas ĉi tiujn instrukciojn multajn milionojn sekundon. Dume, mikroregiloj funkcias kiel la koro de enigita aplikaĵo.
- Mikroprocesoro estas nur procesoro; tiel, memoro kaj ekstercentraj aparatoj, kiel ekzemple enigo kaj eligo (I/O) aparatoj, devas esti konektitaj ekstere, tiel ke ĝi iĝas volumena kaj pli kompleksa. Aliflanke, mikroregilo havas procesoron kaj enkonstruitan memoron kaj I/O-sistemojn, do la cirkvito estas malgranda kaj malpli kompleksa.
- La mikroregilo havas pli da altrapida memoro stokaj unuoj ol la mikroprocesoro laŭ registroj. Tiel, la plej multaj operacioj en mikroprocesoroj estas memor-bazitaj.
3. Klasifiko De Mikroregiloj
Mikroregiloj povas esti klasifikitaj jene:
Busa Larĝeco
La buso priskribas la paralelajn liniojn uzitajn por ligi malsamajn mikroregilkomponentojn. Ĝi transdonas datumojn kaj instrukciojn inter la komponantoj de la kontrola aparato.
Mikroregiloj estas klasifikitaj en 8-bit, 16-bit, kaj 32-bit mikroregiloj bazitaj sur buslarĝo.
8-bita mikroregilo havas 1-bajtan buslarĝon. Tiel, ĝi povas transdoni kaj ekzekuti la datumojn de ok bitoj en ununura ciklo. La plej grava malavantaĝo de ĉi tiu mikroregilo estas kiam ĝi prilaboras ALU-operaciojn. Tial, se ĝi prilaboras 16-bitajn datumojn, ĝi uzos plurajn ciklojn por kompletigi sian operacion, kondukante al malbona rendimento kaj malprecizecoj.
Dume, 16-bita mikroregilo havas 2-bajtan buslarĝon. Ĝi estas pli efika kaj preciza ol 8-bita mikroregilo. Ĝi prilaboras datumojn de 16 bitoj en ununura ciklo.
Finfine, 32-bita mikroregilo havas busan larĝon de 32 bitoj aŭ 4-bajtoj longa. Ĉi tiu mikroregilo havas pli altan rendimenton kaj okazon ol la 16-bita tipo. Tamen, ĝi estas pli multekosta kaj konsumas pli da potenco. Ĝi plej taŭgas por plenumi kompleksajn taskojn pri audio- kaj video-signal-prilaborado. Ĝi ankaŭ faciligas la integriĝon de multoblaj ekstercentraj, kiel ekzemple universala seria buso (USB). Vi povas elekti el pluraj 32-bitaj mikroregiloj, inkluzive STM32F031G6U6 kaj aliaj bonfamaj markoj, kiuj gajnis popularecon dum la lastaj jaroj pro sia alta rendimento kaj precizeco.
memoro
Enigita memormikroregilo havas ĉiujn esencajn memorblokojn integritajn ene de ununura blato. Ĉi tiuj funkciaj blokoj inkluzivas tempigilon, interrompojn, programon kaj datummemoron. Ĉi tiuj estas fiksitaj, do ili ne estas ekspansieblaj; tamen, vi povas uzi eksteran nurlegeblan memoron (ROM) por etendi la stokadon de via mikroregilo.
Aliflanke, ekstera memormikroregilo ne havas unu el la funkciaj blokoj enigita en sia blato; tiel, ĝi devas konekti al ekstera bloko. Konekti eksterajn modulojn pliigas la grandecon de la mikroregilo.
4. Bazaj Komponentoj de Mikroregiloj
Mikroregilo havas aliajn komponentojn integritajn en unu cirkviton por plenumi specifajn funkciojn. Ĉi tiuj inkluzivas:
Centra Pretiga Unuo U
U funkcias kiel la cerbo de la mikroregilo en via inteligenta telefono. La unuo prenas instrukcion, komprenas kion ĝi signifas, kaj finfine efektivigas ĝin. Same, la unuo konektas ĉiun mikroregilan komponenton en ununuran cirkviton, do plenumi specifajn funkciojn iĝas pli facila. Tamen, ĝi estas esenca monitoro la temperaturo de via U, por eviti longdaŭrajn problemojn, kiuj povus influi la agadon de via inteligenta telefono.
Havenoj Kaj Registroj
Havenoj kaj registroj rilatas al specialaj memorlokoj dediĉitaj al specialaj funkcioj kiel hardvarloko. Tamen, kelkaj havenoj povas esti dediĉitaj al la I/O-funkcio de la mikroregila peceto. Vi ankaŭ povas ŝanĝi la pinglon de la mikroregilo (eniga pinglo al eligo-pinglo) enmetante aŭ 1 aŭ 0 en specifan haven-adreson.
Analoga Al Cifereca Konvertilo (ADC)
Kiel la nomo sugestas, ĉi tiu komponanto respondecas pri konvertado de analogaj signaloj al ciferecaj signaloj. Ekzemple, kiam vi uzas vian inteligentan telefonon, la tuŝo sur la ekrano estas la analoga enigo en ĉi tiu konvertilo. ADC konvertos la sensilenigaĵon en ciferecan formon, kaj la ekrano respondos laŭe.
timer
Depende de la speco de inteligenta telefono, mikroregilo povas havi pli ol unu tempigilon aŭ nombrilon. Ĉi tiu komponanto respondecas pri ĉiuj tempo- kaj nombraj funkcioj de mikroregilo. Kelkaj el ĝiaj funkcioj inkludas moduladojn, frekvencmezuradon, pulsgeneradon, kaj nombradon de eksteraj pulsoj.
memoro
La memoro en mikroregilo estas uzata por konservi datumojn kaj programojn. La sistemo havas antaŭfiksitan kvanton da hazardalira memoro, ROM, kaj aliaj fulmmemoroj por stoki kaj istri programajn fontkodojn.
malsupra Linio
Kiel diskutite, la enkonduko de poŝtelefonoj ŝanĝis kiel homoj interagas kaj komunikas inter si. La primaraj komponentoj de dolortelefonoj, mikroprocesoroj, kaj mikroregiloj, apogis progresintajn ecojn kiel ekzemple tuŝekrano kaj aliaj kapabloj.
