NUC975DK61Y – Innbyggðir hringrásir, innbyggðir, örstýringar – NUVOTON Technology Corporation

1 Örstýring skilgreining

Þar sem örstýringin er reikningsrökfræðieiningin, minni, tímamælir/reiknivél og ýmsar / O hringrásir o.s.frv., sem eru samþættar í flís, sem samanstendur af algjöru grunntölvukerfi, er það einnig þekkt sem einflögu örtölva.

Forritið í örstýringaminni sem er notað náið með vélbúnaði örstýringar og útlægra vélbúnaðarrásum, er aðgreint frá hugbúnaði tölvunnar og er kallað örstýringarforritið sem fastbúnaður.Almennt er örgjörvi örgjörvi á einni samþættri hringrás, en örstýri er örgjörvi, ROM, vinnsluminni, VO, tímamælir osfrv., allt á einni samþættri hringrás.Í samanburði við örgjörva hefur örstýringur ekki svo öflugt tölvuafl, né heldur MemoryManaaement Unit, sem gerir það að verkum að örstýringur getur aðeins séð um tiltölulega einfalt og einfalt stjórnun, rökfræði og önnur verkefni, og hann er mikið notaður í búnaðarstýringu, skynjaramerkjavinnslu. og önnur svið, svo sem sum heimilistæki, iðnaðartæki, rafmagnsverkfæri osfrv.

2 Samsetning örstýringarinnar

Örstýringin samanstendur af nokkrum hlutum: miðlægum örgjörva, minni og inntak/úttak:

-Miðgjörvi:

Miðlægi örgjörvi er kjarnahluti MCU, þar á meðal tveir meginhlutar rekstraraðila og stjórnanda.

-Rekstraraðili

Rekstraraðili samanstendur af reiknings- og rökfræðilegri einingu (ALU), safni og skrám o.s.frv. Hlutverk ALU er að framkvæma reikninga eða rökfræðilegar aðgerðir á innkomnum gögnum.ALU er fær um að bæta við, draga frá, passa saman eða bera saman stærð þessara tveggja gagna og að lokum geyma niðurstöðuna í safninu.

Rekstraraðili hefur tvær aðgerðir:

(1) Að framkvæma ýmsar reikniaðgerðir.

(2) Til að framkvæma ýmsar rökréttar aðgerðir og framkvæma rökfræðilegar prófanir, svo sem núllgildispróf eða samanburð á tveimur gildum.

Öllum aðgerðum sem stjórnandinn framkvæmir er stýrt af stjórnmerkjum frá stjórnandanum, og á meðan reikniaðgerð framleiðir reiknisútkomu, gefur rökrétt aðgerð niðurstöðu.

-Stjórnandi

Stýringin samanstendur af forritateljara, leiðbeiningaskrá, leiðbeiningaafkóðara, tímatökurafalli og rekstrarstýringu o.s.frv. Það er „ákvarðanaaðili“ sem gefur út skipanir, þ.e. samhæfir og stjórnar rekstri alls örtölvukerfisins.Helstu hlutverk þess eru:

(1) Til að sækja leiðbeiningar úr minni og gefa til kynna staðsetningu næstu leiðbeiningar í minni.

(2) Til að afkóða og prófa leiðbeiningarnar og búa til samsvarandi aðgerðastýringarmerki til að auðvelda framkvæmd tilgreindrar aðgerðar.

(3) Stýrir og stjórnar stefnu gagnaflæðis milli örgjörva, minnis og inntaks- og úttakstækja.

Örgjörvinn tengir ALU, teljara, skrár og stjórnhluta í gegnum innri rútuna og tengir við ytra minni og inntak/úttak tengirásir í gegnum ytri rútuna.Ytri rútan, einnig kölluð kerfisrútan, er skipt í gagnarútuna DB, heimilisfangsrútuna AB og stjórnrútuna CB, og er tengdur við ýmis jaðartæki í gegnum inntaks/úttak tengirásina.

-Minni

Minni má skipta í tvo flokka: gagnaminni og forritaminni.

Gagnaminni er notað til að vista gögn og geymsla forrita er notuð til að geyma forrit og færibreytur.

-Inntak/úttak -Tengja eða keyra mismunandi tæki

Raðsamskiptatengi - skiptast á gögnum milli MCU og mismunandi jaðartækja, svo sem UART, SPI, 12C, osfrv.

3 Örstýringarflokkun

Hvað varðar fjölda bita er hægt að flokka örstýringar í: 4-bita, 8-bita, 16-bita og 32-bita.Í hagnýtum forritum er 32-bita 55%, 8-bita 43%, 4-bita 2% og 16-bita 1%

Það má sjá að 32-bita og 8-bita örstýringar eru mest notaðir örstýringar í dag.
Munurinn á fjölda bita táknar ekki góða eða slæma örgjörva, ekki því meiri sem fjöldi bita er því betri er örgjörvi og ekki því minni sem fjöldi bita er því verri er örgjörvi

8-bita MCU eru fjölhæfur;þeir bjóða upp á einfalda forritun, orkunýtni og litla pakkningastærð (sumir hafa aðeins sex pinna).En þessir örstýringar eru venjulega ekki notaðir fyrir net- og samskiptaaðgerðir.

Algengustu netsamskiptareglur og samskiptahugbúnaðarstaflar eru 16- eða 32-bita.Samskiptajaðartæki eru fáanleg fyrir sum 8-bita tæki, en 16- og 32-bita MCU eru oft skilvirkari kosturinn.Engu að síður eru 8-bita MCUs venjulega notaðir fyrir margs konar stjórnunar-, skynjunar- og viðmótsforrit.

Byggingarfræðilega má skipta örstýringum í tvo flokka: RISC (Reduced Instruction Set Computers) og CISC (Complex Instruction Set Computers).

RISC er örgjörvi sem framkvæmir færri gerðir af tölvuleiðbeiningum og er upprunninn á níunda áratugnum með MIPS stórtölvum (þ.e. RISC vélum), og örgjörvarnir sem notaðir eru í RISC vélar eru sameiginlega kallaðir RISC örgjörvar.Á þennan hátt er það fær um að framkvæma aðgerðir á hraðari hraða (milljónir fleiri leiðbeiningar á sekúndu, eða MIPS).Vegna þess að tölvur krefjast viðbótar smára og rafrásaþátta til að framkvæma hverja tegund leiðbeininga, því stærra sem tölvuleiðbeiningarsettið gerir örgjörvann flóknari og framkvæmir aðgerðir hægar.

CISC inniheldur mikið sett af örleiðbeiningum sem einfalda gerð forrita sem keyra á örgjörvanum.Leiðbeiningarnar eru samsettar úr samsetningarmáli og nokkrar algengar aðgerðir sem upphaflega voru útfærðar af hugbúnaði eru útfærðar með vélbúnaðarkennslukerfi í staðinn.Vinna forritarans minnkar þannig mikið og sumar lægri röð aðgerðir eða aðgerðir eru unnar samtímis á hverju kennslutímabili til að auka framkvæmdarhraða tölvunnar og er þetta kerfi kallað flókið kennslukerfi.

4 Samantekt

Alvarleg áskorun fyrir bíla rafeindatæknifræðinga í dag er að byggja upp ódýran, vandræðalausan og jafnvel ef bilun getur virkað bílakerfi, í afköstum bílsins batna smám saman í augnablikinu, er gert ráð fyrir að örstýringar auki afköst rafeindastýringar í bifreiðum.