Что такое 8-битный микроконтроллер?

Что такое 8-битный микроконтроллер?

8-битный микроконтроллер — это тип микроконтроллера с битовой шириной обработки, ограниченной 8 битами.

Одной из его особенностей является то, что выходы могут быть запрограммированы на определенный вход. Он не подходит для высокоскоростной связи, поскольку его вычислительная способность ниже, чем у других микроконтроллеров общего назначения.

Однако он имеет достаточную производительность для очень простых программируемых операций, таких как простое включение/выключение освещения. Кроме того, поскольку они широко распространены на рынке, их легко приобрести и они недороги, поэтому они по-прежнему используются во многих известных электронных устройствах.

Применение 8-битных микроконтроллеров

8-битные микроконтроллеры используются для выражения простых операций недорого и легко из-за их 8-битной битовой ширины обработки. По этой причине бесчисленное множество 8-битных микроконтроллеров встроено во многие электронные устройства на рынке.

Например, 8-битные микроконтроллеры в холодильниках отвечают за поддержание постоянной температуры внутри холодильника и включение/выключение света при открытии/закрытии двери. Рисоварка используется для начала приготовления риса при нажатии переключателя и для активации функции зарезервированного таймера при его установке.

Принцип работы 8-битных микроконтроллеров

Содержимое микроконтроллера можно в целом разделить на входную секцию, секцию обработки и выходную секцию. Входная секция получает сигналы включения/выключения от внешних переключателей и других устройств. Получив входной сигнал, микроконтроллер выполняет обработку в соответствии с входным сигналом и выводит соответствующий выходной сигнал.

Преимущество микроконтроллера в том, что содержимое этого раздела обработки можно рассматривать как программное обеспечение и изменять его позже. В схеме, построенной без микроконтроллера, если часть обработки данных изменяется, необходимо изменить схему на фактической плате. С другой стороны, с микроконтроллером это можно сделать, переписав программное обеспечение.

Изменение сложной конфигурации схемы требует много времени и усилий. Однако, если микроконтроллер заранее выполняет условное ветвление на основе входных сигналов, он может легко обрабатывать большое количество изменений управления платой позже.

Кроме того, чем сложнее конфигурация схемы, тем больше требуется транзисторов и других необходимых компонентов, и тем больше, как правило, становится устройство. Используя микроконтроллер, можно интегрировать большинство этих компонентов, что одновременно уменьшает размер устройства.

Состав 8-битных микроконтроллеров

Микроконтроллер состоит из ввода-вывода, ЦП, ПЗУ, ОЗУ и периферийных компонентов схемы.

1. Ввод-вывод

Микроконтроллер обменивается сигналами между различными внешними цепями и устройствами. Самый простой механизм называется универсальным вводом-выводом или GPIO (General Purpose I/O). Универсальный ввод-вывод относится к входным/выходным контактам микроконтроллера.

2. ЦП

ЦП означает центральный процессор. Это устройство, которое выполняет инструкции в микроконтроллере. Одним из основных различий между персональным компьютером и микроконтроллером является вычислительная мощность ЦП. Микроконтроллер выполняет меньше инструкций в единицу времени, чем ПК.

С другой стороны, преимущества ЦП в микрокомпьютерах включают низкую стоимость и низкое энергопотребление.

3. ПЗУ

ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) называется энергонезависимой памятью и обладает свойством сохранять сохраненные данные даже при отключении питания.

4. ОЗУ

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) — это память для чтения и записи, в которой хранятся временные данные, такие как результаты вычислений ЦП.

Другая информация о 8-битных микроконтроллерах

Преимущества 8-битных микроконтроллеров

Сегодня доступно множество высокопроизводительных микрокомпьютеров. Для высокоскоростной и объемной обработки 32-битные и 64-битные микроконтроллеры являются наиболее способными, и 8-битные микроконтроллеры не могут конкурировать с ними.

Несмотря на это, 8-битные микроконтроллеры все еще используются, поскольку они не требуют более сложной логики управления, чем необходимо, когда требуется минимальный объем операций и управления отображением на основе информации от небольшого количества датчиков и переключателей. В результате использование 8-битных микроконтроллеров, которые просты в обращении и недороги, более экономически эффективно.

В случае системы с несколькими функциями существует множество случаев, когда в одной системе установлено несколько микроконтроллеров, например, выбор 32-битного микроконтроллера для управления видео, связью и другими функциями и использование 8-битных микроконтроллеров для других базовых операций.