Samanburðargreining MSP430 og 89C51 örstýringar: Aðgerðir og forrit

Stakur flís örtölvu er ekki bara flís með ákveðna rökfræðiaðgerð, heldur tölvukerfi sem er samþætt í flís.Þessi grein mun kynna einkenni, þróun, meginþætti, kosti og galla, forrit og mun á milli MSP430 og 89c51 til að hjálpa þér að skilja betur þennan örstýringu og veita sterkan stuðning við innbyggða kerfishönnun.

Ein-flís örtölvu er samþættur hringrásarflís.Það notar mjög stóran samþætta hringrásartækni til að sameina aðgerðir eins og Central Processing Unit CPU með gagnavinnslumöguleika, margs konar I/O tengi, truflunarkerfi, skrifvarnar minni ROM, handahófskennt aðgangsminni, tímamælir/Counter, sem og skjábílstýring, púlsbreiðir mótunarrásir, hliðstæða margfeldi, A/D breytir og aðrar hringrásir eru samþættar á kísilflís til að mynda lítið en fullkomið örtölvukerfi.Síðan á níunda áratugnum hafa örstýringar þróast úr 4 bita og 8 bita í núverandi 300m háhraða örstýringar.

Í samanburði við almenna örgjörva sem notaðir eru í einkatölvum þarf það engan ytri vélbúnað og sparar þannig kostnað.Það hefur hærra stig samþættingar, en er takmarkað af staðfestum forskriftum og hefur tiltölulega sérstakar aðgerðir.Stærsti kostur þess er að hann er lítill og hentugur til að fella inn tæki.Hins vegar hefur það minni geymslugetu og einfaldari inntak og framleiðsla tengi.

MSP430 örstýring er röð af 16 bita örstýringum framleiddum af Texas hljóðfærum með öfgafullri orkunotkun sem aðalatriði þess.Það notar minni kennslusett (RISC) og er blandað merki örgjörva sem samþættir stafrænar og hliðstæða einingar og örgjörva.Það hefur kosti lágs spennu, lítil orkunotkun, mikil samþætting, svo og góð andstæðingur-truflunarhæfni og áreiðanleiki.Þess vegna hefur það verið mikið notað á mörgum sviðum eins og þráðlausum samskiptum, rafeindatækni í bifreiðum, snjöllum heimilum, lækningatækjum og sjálfvirkni iðnaðar.

• CC1352P

• CC1352R

• CC3200

MSP430 serían hefur þrjár gerðir af tækjum, nefnilega OTP gerð, flassgerð og ROM gerð, og þróunaraðferðir þeirra eru mismunandi.Fyrir OTP og ROM gerð tæki þurfum við venjulega að nota keppinauta til þróunar og framkvæma síðan forritun eða gríma flísarinnar.Tæki fyrir leiftursgerð eru með mjög þægilegt þróun og kembiforrit.Þar sem tækið er með JTAG kembiforrit á flísum og rafrænu flassminni getur það halað forritinu niður til að blikka fyrst og síðan stjórnað gangi forritsins í gegnum hugbúnað í tækinu.Með þessum hætti getur það lesið upplýsingar um flís í gegnum JTAG viðmótið fyrir hönnuðir að kemba, án þess að þörf sé á keppinautum og forriturum.Fyrir tækjabúnað fyrir leiftursgerð inniheldur það einnig önnur þægileg þróunartæki og tengi, svo sem vélbúnaðartímamælar, ADC osfrv., Til viðbótar við samsetningarmál og C tungumál, getum við einnig valið önnur tengd þróunarmál í samræmi við sérstakar umsóknarþarfir.

Ástæðan fyrir því að MSP430 örstýring er með öfgafullan orkunotkun er vegna þess að hún er einstök við að draga úr aflgjafa flísarinnar og sveigjanlegum og stjórnandi rekstrarklukku.

Í fyrsta lagi er aflgjafa spennusvið MSP430 Series örstýringarinnar 1,8 til 3,6V.Þess vegna, þegar þú keyrir á klukkutíðni 1MHz, er lágmarksstraumur flísarinnar um 165μA.Á sama tíma er lægsta orkunotkun í varðveislu RAM aðeins 0,1μA.Í öðru lagi hefur þessi röð örstýringar einstaka klukkukerfi.Í MSP430 seríunni eru tvö mismunandi klukkukerfi, þar með talið grunn klukkukerfið og tíðnislæsa lykkjan (FLL og FLL+) klukkukerfi, svo og DCO Digital Oscillator Clock System.Við þurfum aðeins að nota kristals sveiflu (svo sem DT-26 eða DT-38) til að útvega klukkur fyrir CPU og ýmsar hagnýtar kröfur.Að auki er hægt að kveikja og slökkva á þessum klukkum undir stjórn leiðbeininga, sem gerir kleift að stjórna heildar orkunotkun.

Kerfið starfar í mismunandi vinnuaðferðum, sem hefur í för með sér verulegan mun á orkunotkun flísar.Það eru tveir virkir stillingar (AM) og fimm lágmarkstillingar (LPM0 ~ LPM4) í kerfinu.Í rauntíma klukkuham getur orkunotkun flísarinnar náð háu stigi 2,5 μA en í RAM Hold stillingu er hægt að minnka orkunotkun flísarinnar í að lágmarki 0,1μA.

Hver röð MSP430 röð örstýringar samþættir mikið af jaðar- og flís jaðartæki, þar á meðal Watchdog (WDT), Analog Comparator A, Timer_A0, Timer_A1, Timer_B0, Uart, SPI, I2C, vélbúnaður margfaldari, LCD Driver, 10-bita/12-bita ADC, 16 bita σ-Δ ADC, DMA, Basic tímastillir, rauntíma klukka (RTC) og USB stjórnandi osfrv.

MSP430 röð örstýringar geta náð 40ns kennsluferli sem ekið er af 25MHz kristal.16 bita gagnabreidd, 40ns leiðbeiningarlotan og margfaldandi vélbúnaðar margfaldari gera það kleift að innleiða ákveðnar reiknirit fyrir stafræna merkisvinnslu (svo sem FFT osfrv.).

MSP430 Series Microcontroller er 16 bita örstýring sem samþykkir minni kennslusett (RISC) uppbyggingu og hefur ríkar heimilisfangsstillingar.Grunnleiðbeiningar þessarar röð örstýringar eru einfaldar og það er einnig mikill fjöldi hliðstæða leiðbeininga í boði.Að auki getur mikill fjöldi skráa og gagnaaminni á flísum tekið þátt í margvíslegum aðgerðum, sem veitir skilvirkar leiðbeiningar um vinnslu á töflu.Þessi einkenni gera okkur kleift að taka saman skilvirkar uppsprettuforrit.

Minningar dagskrárinnar um hverja röð MSP430 örstýringar eru OTP, ROM, EPROM og Flash gerðir.

CPU MSP430 Series örstýringarinnar er í grundvallaratriðum sá sami og almennur örgjörvi, en hann samþykkir stjórnunarmiðaða uppbyggingu og leiðbeiningarkerfi í hönnun sinni.MSP430 Core CPU uppbyggingin er hönnuð með straumlínulagaðri kennslusett og mikið gegnsæi, þar með talið innri leiðbeiningar framkvæmdar með leiðbeiningum um vélbúnað og uppgerð byggðar á núverandi vélbúnaðarbyggingu.Þessi hönnun bætir framkvæmd og skilvirkni kennslu og eykur þannig rauntíma vinnslu getu MSP430.

Það er tengt CPU í gegnum MAb, MDB og truflunarþjónustu og beiðni línur.Jaðareiningar í ýmsum MSP430 vöruseríum geta verið mismunandi bæði í gerð og magni.Þeir eru venjulega sambland af útlægum einingum eins og Clock Module, Watchdog, Port, Basi-Digital breytir, margfaldari vélbúnaðar, DMA stjórnandi osfrv.

Auðvelt að forrita: MSP430 þróunartæki eru einföld og auðveld í notkun og notendur geta starfað með ýmsum forritunarmálum, svo sem C tungumál og samsetningarmál.

Affordable Price: Í samanburði við aðrar örstýringarröð er verð þess hagkvæmara og hentar til notkunar í litlum tilkostnaði forritum.

Mikil nákvæmni uppgerð: hún hefur innbyggða háu nákvæmni hliðstæða hringrás, sem er fær um nákvæma hliðstæða merkjasöfnun og vinnslu.

Lítil orkunotkun: MSP430 serían samþykkir margs konar lágmarkstækni, sem gerir henni kleift að neyta mjög lítillar kraft í biðstöðu.

Styðjið margar samskiptareglur: Það styður margar samskiptareglur eins og I2C, SPI, UART osfrv. Til að auðvelda samskipti við önnur tæki.

Takmörkuð þróunarúrræði: Öfugt við aðrar örstýringarröð hefur MSP430 tiltölulega fá þróunarúrræði, svo notendur þurfa að finna viðeigandi upplýsingar og leysa vandamál út af fyrir sig.

Lítil geymslugeta: Geymslugeta þess er tiltölulega lítil og hentar ekki fyrir atburðarás notkunar sem krefst mikils fjölda forrita og gagnageymslu.

Lægri afköst: Í samanburði við aðrar afkastamiklar örstýringarröð, er MSP430 hægar og hentar ekki til notkunar í afkastamiklum forritum.

MSP430 og 89C51 eru báðir örstýringar og þeir eru ólíkir í eftirfarandi þáttum.

Í fyrsta lagi, þar sem 89C51 Series Microcontroller er með 8 bita innri strætó, eru innri aðgerðareiningarnar í grundvallaratriðum 8-bita.Þrátt fyrir að innri virknieiningarnar hafi verið auknar verulega, hefur uppbyggingin sjálf miklar takmarkanir, sérstaklega er erfiðara að bæta við hliðstæðum virkni íhlutum.Aftur á móti er grunnarkitektúr MSP430 seríunnar 16 bita.Innvortis, þó að gagnabílnum sé breytt, þá er enn 16 bita strætó, og það er blendingur.Þess vegna, fyrir þennan opna arkitektúr, hvort sem það er að stækka 8 bita virkni einingar eða 16 bita virkni einingar, svo sem að auka hagnýtar einingar eins og hliðstæða/stafræna umbreytingu eða stafræna/hliðstæða umbreytingu, eru mjög þægilegar.Þetta er einnig ástæðan fyrir því að MSP430 vöru röð af vörum og hagnýtum íhlutum þeirra eykst hratt.

Í öðru lagi eru þróunartæki þeirra mismunandi.89C51 er fyrsti örstýringin sem kemur inn í China, svo fólk hefur búið til mörg viðeigandi þróunartæki.Hvernig á að innleiða forritun á netinu er samt stórt vandamál.Fyrir MSP430 seríuna, vegna tilkomu Flash Program minni og JTAG tækni, hafa ekki aðeins þróunartæki orðið auðvelt í notkun, heldur er verðið einnig tiltölulega lágt.Að auki styður það forritun á netinu.

Ennfremur er 89C51 8 bita örstýring.Það notar flókið kennslusett sem kallast „CISC“ með 111 leiðbeiningum.MSP430 örstýringin er 16 bita örstýring sem samþykkir minnkaða uppbyggingu fyrir kennslu með aðeins 27 hnitmiðuðum leiðbeiningum.Á sama tíma notar mikill fjöldi hliðstæðra leiðbeininga fjölmargar skrár og gagnaminni á flís, sem gerir þeim kleift að taka þátt í ýmsum aðgerðum.Þessar kjarnaleiðbeiningar eru leiðbeiningar um einn hring, öflugar og fljótar.

Að lokum er aflgjafa spennu 89C51 örstýringarinnar sjálfrar 5 volt.Það hefur tvo lágmark neyslustillingar, nefnilega biðstöðu og niðurbrot.Undir venjulegum kringumstæðum er orkunotkunarstraumur þess 24mA, en í biðstöðu er orkunotkunarstraumurinn enn 3mA.Jafnvel í niðurfelldum ham getur framboðsspenna lækkað í 2V.Hins vegar, til að vista gögnin í innri vinnsluminni, þarf þau einnig að veita um 50UA núverandi.Til samanburðar hefur MSP430 röð örstýringar yfirburða afköst með litla kraft.Þess vegna er MSP430 hentugri fyrir rafhlöðuknúin hljóðfæri og metra vörur.

• Gagnaöflunarkerfi: Með 12 bita ADC og samanburði, samþættir það ýmsa íhluti eins og marga tímamæla og USART á einn flís og gerir það vel tilgang fyrir forrit í gagnaöflunarkerfi.

• Skynjari hnútur: Vegna lítillar orkunotkunar er hann hentugur fyrir þráðlaust skynjaranet og getur á áhrifaríkan hátt lengt endingu rafhlöðu skynjara hnúta.

• Sjálfvirk stjórnkerfi: MSP430 er hægt að nota í sjálfvirkum stjórnkerfi eins og iðnaðarstýringu, sjálfvirkni heima og sjálfvirkni byggingar.Mikil afköst og lítil orkunotkun gera það hentugt fyrir langvarandi stjórnunarforrit.

• Færanleg tæki: Mjög lítil orkunotkun þess gerir það tilvalið fyrir flytjanleg tæki eins og úr, handfesta reiknivélar, íþrótta rekja spor einhvers og lækningatæki.

• Smart Instrument: MSP430 Microcontroller notar Flash Memory sem geymslu forritsins, styður JTAG forritun á netinu fyrir þægileg verkefni eins og niðurhal dagskrár, uppgerð, kembiforrit og uppfærslur.Þessi eiginleiki hefur leitt til víðtækrar samþykktar á snjallmælinum.

• Snjallmælir: MSP430 er mikið notað í snjallmælum.Það fylgist með orkanotkun, framkvæmir leiðréttingu á krafti þáttar og miðlar aðgerðum en viðheldur litlum orkunotkun, lengir verulega endingu rafhlöðunnar.

• Lækningatæki: Vegna lítillar orkunotkunar og lítinn pakka af MSP430 er hann mikið notaður í lækningatækjum, þar með talið flytjanlegum lækningatækjum og eftirlitsbúnaði sjúklinga.

MSP430 fjölskylda ofur-lág-afl 16 bita RISC blandaðra merkis örgjörva frá Texas Instruments (TI) veitir endanlega lausn fyrir rafgeymismælingarforrit.

MSP430ware hugbúnaðurinn er safn af hönnunarúrræði til að þróa með MSP430 MCUS þar á meðal mikið úrval af mjög ágripum hugbúnaðarbókasöfnum.Hugbúnaðurinn er fáanlegur sem hluti af Code Composer Studio ™ IDE Desktop and Cloud útgáfum, eða sem sjálfstæða pakka.

Lítil orkunotkun er lykilatriði í MSP430.Hönnun þess gefur mjög lágan leka og hún starfar úr einni framboðsbraut.Þetta gefur mjög lágan straumrennsli þegar örgjörvinn er í biðstöðu.Nokkrar lágmarkstillingar eru studdar, sem jafnvægi þarfir mismunandi forrita.

Helsti munurinn á MSP430 og Arduino: Arduino er smíðaður fyrir skjótan árangur þegar hann leikur með það.Gallinn er sá að það notar samheitalyf til að gera einfaldustu hlutina.Eins og tölvan þar sem einfalt 1 lína „Hello World“ forrit hleður tonn af DLLs.MSP krefst hins vegar að þú gerir í raun eitthvað.

MSP430 örstýringin er blandað merki örgjörva.Það veitir stakan flís lausn með því að samþætta nokkrar mismunandi virkar hliðstæður hringrásir, stafrænar hringrásareiningar og örgjörvakennur á einum flís fyrir hagnýtar kröfur um notkun.