Funktionsweise Mikrocontroller
Der Mikrocontroller besteht aus:
einer Zentraleinheit
einem SRAM
einem EEPROM
einem Flash
Counter / Timer
parallele I/O
einer seriellen Schnittstelle
einem Analog-/ Digitalwandler
und einem Interrupt-Controller
Peripheriebausteine können z. B. sein:
digitale Ein- und Ausgabebausteine
Comparator
A/D-Wandler, D/A-Wandler
Timer-Baustein
Sender- / Empfänger-Baustein
Interruptcontroller-Baustein
Watchdog-Timer-Baustein
- Ein- und Ausgabe-Bausteine
- werden auch als Ports bezeichnet und dienen zum Lesen bzw. Erzeugen von Ein- / Aus-Zuständen, Schaltvorgängen,
Impulsen oder Frequenzen
- Comparator
- kann "beliebige" Spannungen miteinander vergleichen
- A/D-Wandler
- kann einen "beliebigen" analogen Spannungswert in einen Zahlenwert umwandeln und als ganzzahlige Zahl für die weitere
Verarbeitung bereitstellen
- Timer
- für zeitabhängige Steuerungen, die notwendig sind, wenn man beispielsweise die Uhrzeit ausgeben möchte dd>
- Sender- / Empfänger-Bausteine
- man kann größere Datenmengen übertragen, typische Schnittstellenbausteine sind UART, SPI, I²C-Bus oder CAN-Bus
- Interruptcontroller-Bausteine
- dienen dazu, kurze Reaktionszeiten des Mikrocontrollers zu erhalten oder laufende Programme durch ein Interrupt zu unterbrechen
Speicherarten im Mikrocontroller
Im Mikrocontroller sind die Speicher für Programmcode und Daten getrennt.
- RAM, SRAM-Speicher
- ein Datenspeicher, der beschrieben, gelöscht und wieder gelesen werden kann
- Register
- sind Operanden und Ergebnisspeicher für die Maschinenbefehle
- Rom-Speicher
- der Speicherinhalt wird fest eingebrannt und kann nicht gelöscht werden
- EPROM
- der Speicherinhalt kann mit UV-Licht gelöscht werden
- EEPROM-Speicher
- können beliebig oft beschrieben und gelöscht werden und behalten ihren Inhalt auch nach Ausschalten der Betriebsspannung
- Flash-Speicher
- sind sehr schnelle EEPROMs, mit ihnen kann der Controller im Zielsystem programmiert werden