Các Loại VXL Và VĐK Được Sử Trên Thị Trường Việt Nam Hiện Nay

Có thể nói việc sử dụng các loại vi điều khiển và vi xử lý trong các thiết bị điện tử tự động ở Việt Nam rất đa dạng, phong phú tùy vào yêu cầu kỹ thuật và giá thành sản phẩm.

Đối với các thiết bị như các máy ATM, máy giặt thường sử dụng vi điều khiển 8051, các bộ điều khiển trong robot công nghiệp, trong hệ thống ô tô thường sử dụng PIC, AVR, PsoC, còn trong điện thoại sử dụng các chip ARM…

2.1 Vi điều khiển 8051

Intel 8051 - là vi điều khiển đơn tinh thể kiến trúc Harvard, lần đầu tiên được sản xuất bởi Intel năm 1980, để dùng trong các hệ thống nhúng. Trong những năm 1980 và đầu những năm 1990 đã rất nổi tiếng. Tuy nhiên hiện tại đã cũ và được thay thế bằng các thiết bị hiện đại hơn, với các lõi phối hợp 8051, được sản xuất bởi hơn 20 nhà sản xuất độc lập như Atmel, Maxim IC (công ty con của Dallas Semiconductor), NXP Semiconductors (Philips Semiconductor trước đây), Winbond, Silicon Laboratories, Texas Instruments và Cypress Semiconductor. Tên gọi chính thức của họ vi điều khiển Intel 8051 - MCS 51. Những vi điều khiển Intel 8051 được sản xuất với việc dùng công nghệ MOSFET, những những bản sau, chứa kí hiệu “C” trong tên, như 80C51, dùng công nghệ CMOS và yêu cầu công suất thấp, hơn những cái MOSFET trước (điều này cho phép trang bị cho các thiết bị với nguồn là pin). Các thông số kỹ thuật: 8 bit ALU, 8 bit thanh ghi. 8 bit dữ liệu bus 16 bit địa chỉ bus vì vậy không gian bộ nhớ tối đa cho ROM và RAM lên tới 64 kb Bộ nhớ dữ liệu SRAM 128 bytes Bộ nhớ chương trình ROM 4 kb. 32 chân vào/ra đa hướng. Giao tiếp nối tiếp UART. Hai bộ timer/counter 16 bit. Hai ngắt ngoài. Sơ đồ chân của 8051: Sơ đồ khối điều khiển: Lập trình cho 8051: Các nhà sản xuất 8051 đều hỗ trợ ngôn ngữ lập trình Assembler tuy nhiên ngôn ngữ này thường ít được dùng cho những ứng dụng lớn do tính phù hợp của nó, vì vậy trong các ứng dụng thực tế hay sử dụng ngôn ngữ C. Ngoài ra còn một số ngôn ngữ khác được phát triển cho 8051 như Pascal, Basic, Forth.

2.2 Vi điều khiển AVR

Là dòng vi điều khiển do hãng Atmel sản xuất có nhiều loại AVR như:

Vi điều khiển Atmega 16: Là vi điều khiển 8 bit với tiêu thụ điện năng thấp dựa trên kiến trúc RISC (Reduced Instruction Set Computer). Vào ra Analog – digital và ngược lại. Với công nghệ này cho phép các lệnh thực thi chỉ trong một chu kì xung nhịp, vì thế tốc độ xử lý dữ liệu có thể đạt đến 1 triệu lệnh trên giây ở tần số 1Mhz. Vi điều khiển này cho phép người thiết kế có thể tối ưu hoá chế độ tiêu thụ năng lượng mà vẫn đảm bảo tốc độ xử lý. Lõi AVR có tập lệnh phong phú với số lượng với 32 thanh ghi làm việc chung với nhau. Tất cả 32 thanh ghi đều được nối trực tiếp với ALU (Arithmetic Logic Unit), cho phép 2 thanh ghi truy cập độc lập trong một chỉ lệnh đơn trong một chu kỳ xung nhịp. Kiến trúc đạt được có tốc độ xử lý nhanh gấp 10 lần vi điều khiển dạng CISC (Complex Instruction Set Computer) thông thường. Atmega 16 được hỗ trợ đầy đủ phần mềm và công cụ phát triển hệ thống bao gồm: Trình dịch Assembly như AVR studio của Atmel, Trình dịch C như win AVR, CodeVisionAVR C, ICCAVR. C - CMPPILER của GNU… Trình dịch C đã được nhiều người dùng và đánh giá tương đối mạnh, dễ tiếp cận đối với những người bắt đầu tìm hiểu AVR, đó là trình dịch CodeVisionAVR C. Phần mềm này hỗ trợ nhiều ứng dụng và có nhiều hàm có sẵn nên việc lập trình tốt hơn. - Bộ nhớ: Flash 16KB EEPROM 512 Byte SRAM 1KB. - Ngoại vi: Hai timer 8 bit Một timer 16 bit Bộ counter với tần số riêng Bốn bộ điều chế độ rộng xung PWM. Tám kênh ADC 10 bit. USART. Giao tiếp SPI, Giao diện I2C. Watchdog timer. Bộ so sánh tương tự trên chip. - Tính năng: Tập lệnh gồm 131 lệnh, hầu hết thực hiện trong một chu kỳ máy. Xử lý 16 triệu lệnh ở tần số 16 MHZ. 32 chân vào/ra có thể lập trình được. Sáu chế độ sleep . 40 pin kiểu PDIP, 44 pin kiểu TQFP và kiểu QFL/MLF. 32 thanh ghi 8 bit đa dụng. Ngắt trong và ngắt ngoài. Điện áp hoạt động từ 2,7-5,5V cho Atmega 16A.

-Sơ đồ chân

Sơ đồ khối điều khiển:

2.3 Vi điều khiển PIC

PIC là một họ vi điều khiển RISC được sản xuất bởi công ty Microchip Technology. Dòng PIC đầu tiên là PIC1650 được phát triển bởi Microelectronics Division thuộc General Instrument . PIC bắt nguồn là chữ viết tắt của "Programmable Intelligent Computer" (Máy tính khả trình thông minh). Là vi điều khiển với kiến trúc RISC thực thi một lệnh với một chu kỳ máy (bằng bốn chu kỳ của bộ dao động). Ngày nay có nhiều dòng PIC được sản xuất với hàng loạt các mô đun ngoại vi tích hợp sẵn như ADC, PWM, USART, SPI…với bộ nhớ chương trình từ 512 word đến 32 Kword. Các họ vi điều khiển PIC: - Họ 8 bit: PIC 10/ PIC 12/ PIC 16/ PIC 18 - Họ 16 bit: PIC 24F/ PIC 24H/ dsPIC 30/ dsPIC 33 - Họ 32 bit: PIC 32. Một vài đặc tính:

Lập trình cho PIC: Hãng Microchip cung cấp môi trường lập trình MPLAB nó bao gồm phần mềm mô phỏng, trình dịch ASM, liên kết và gỡ rối. Ngoài ra hãng này cũng bán trình biên dịch C cho các dòng PIC18 và dsPIC tích hợp trong MPLAB. Ngoài ra còn một số công ty khác cung cấp trình biên dịch C, PASCAL, BASIC cho PIC đó có thể là phần mềm thương mại hoặc phần mềm mã nguồn mở.

2.4 Vi điều khiển ARM

Cấu trúc ARM (viết tắt từ tên gốc là Acorn RISC Machine) là một loại cấu trúc vi xử lý 32-bit kiểu RISC được sử dụng rộng rãi trong các thiết kế nhúng. Được phát triển lần đầu trong một dự án của công ty máy tính Acorn. Do có đặc điểm tiết kiệm năng lượng, các bộ CPU ARM chiếm ưu thế trong các sản phẩm điện tử di động, mà với các sản phẩm này việc tiêu tán công suất thấp là một mục tiêu thiết kế quan trọng hàng đầu. Ngày nay, hơn 75% CPU nhúng 32-bit là thuộc họ ARM, điều này khiến ARM trở thành cấu trúc 32-bit được sản xuất nhiều nhất trên thế giới. CPU ARM được tìm thấy khắp nơi trong các sản phẩm thương mại điện tử, từ thiết bị cầm tay (PDA, điện thoại di động, máy đa phương tiện, máy trò chơi cầm tay, và máy tính cầm tay) cho đến các thiết bị ngoại vi máy tính (ổ đĩa cứng, bộ định tuyến để bàn.). Một nhánh nổi tiếng của họ ARM là các vi xử lý Xscale của Intel. Giới thiệu về vi điều khiển LPC2148: Là dòng vi điều khiển ARM được sản xuất bởi hãng Philips. Tính năng:

On-chip Flash Memory: LPC 2148 có 512K bộ nhớ Flash có thể được dùng để lưu trữ code và dữ liệu. Trong khi thực thi ứng dụng, vẫn có thể xóa hoặc lập trình Flash thông qua IAP (In Application Programming). Khi đó trình loader trên chip được sử dụng, bộ nhớ trống còn lại là 500K. Bộ nhớ Flash có thể ghi xóa được ít nhất 100000 lần, lưu trữ dữ liệu đến 20 năm. On-chip Static RAM: LPC 2148 có 32K RAM tĩnh, có thể được truy xuất theo đơn vị byte, half word & word. Bộ điều khiển SRAM sử dụng phương thức write-back buffer để ngăn chặn tình trạng treo CPU khi có thao tác ghi. Bộ đệm luôn giữ dữ liệu cuối cùng từ chương trình gửi tới bộ nhớ. Dữ liệu chỉ được ghi vào SRAM khi có 1 thao tác ghi khác từ chương trình. Lập trình cho ARM: Ngôn ngữ lập trình chính cho ARM hiện nay là ngôn ngữ C. Các trình biên dịch cho ARM thường được dùng:

Nguồn: arduino.vn

Bạn Có Đam Mê Với Thiết Kế Vi Mạch - Bạn Muốn Có Mức Lương 1000 USD

Bạn Chưa Biết Phải Gửi Gắm Ước Mơ Của Mình Nơi Đâu

Hãy Đến Với Nghành Vi Mạch Tại SEMICON

Hotline: 0972.800.931 - 0938.838.404 (Ms Hồng)