микроконтроллер 8051
Микроконтроллер 8051 — наиболее широко используемый 8-разрядный микроконтроллер, первоначально разработанный компанией Intel в 1980 году. Его типичная архитектура, централизованное управление выделенными регистрами шины, многочисленные побитовые операции и богатый набор инструкций для приложений управления делают его «классикой» первого поколения, заложившей основу для разработки других микроконтроллеров в будущем.
Особенности 8051
Популярность и простота использования микроконтроллера 8051 обусловлены следующими характеристиками:
1. Он имеет полную битовую операционную систему от аппаратного до программного обеспечения, известную как битовый процессор, которая работает с отдельными битами, а не со словами или байтами. Он может выполнять такие операции, как передача, установка, очистка, тестирование и логические операции над определенными битами в регистрах специальных функций, что делает его очень универсальным и простым в использовании.
2. Он включает в себя адресный пространство с двойной функцией в области встроенной оперативной памяти, что обеспечивает пользователям большую гибкость.
3. Он предлагает инструкции умножения и деления, что добавляет удобства при программировании. Многие 8-разрядные микроконтроллеры не имеют функции умножения, что требует создания подпрограмм для умножения, что может быть неудобно.
Недостатки 8051
1. Такие функции, как АЦП и EEPROM, требуют использования внешних компонентов, что увеличивает сложность аппаратного и программного обеспечения.
2. Хотя выводы ввода-вывода просты в использовании, они не имеют выходных возможностей в состоянии высокого уровня, что является значительным ограничением серии 8051.
3. Скорость выполнения относительно низкая, особенно для двойных указателей данных. Улучшения в этом аспекте значительно повысили бы эффективность программирования.
4. 8051 имеет слабые защитные возможности и подвержен повреждениям микросхем.
Обычно используемые серии 8051
В настоящее время он широко используется в образовательных учреждениях и приложениях с низкими требованиями к производительности, причем наиболее часто используются устройства 8051 и 80C51.
Микроконтроллер STM32
Серия микроконтроллеров STM32 от STMicroelectronics известна своей исключительной экономичностью и мощными функциями. Она основана на ядре ARM Cortex-M, специально разработанном для высокопроизводительных, недорогих и энергоэффективных встраиваемых приложений. Микроконтроллеры STM32 предлагают первоклассные периферийные устройства, включая двойной 12-разрядный АЦП с разрешением 1 мкс, UART со скоростью 4 Мбит/с и SPI со скоростью 18 Мбит/с.
Они также отличаются энергоэффективностью и интеграцией, хотя и не могут сравниться с энергоэффективностью MSP430. Благодаря простой архитектуре, удобным инструментам и впечатляющей функциональности микроконтроллеры STM32 высоко ценятся в отрасли.
Особенности STM32
Ядро: 32-разрядный процессор ARM Cortex-M3 с максимальной рабочей частотой 72 МГц, 1,25 DMIPS/МГц, одноцикловым умножением и аппаратным делением.
Память: встроенная флэш-память объемом от 32 КБ до 512 КБ и SRAM объемом от 6 КБ до 64 КБ.
Часы, сброс и управление питанием: поддерживает напряжение питания от 2,0 В до 3,6 В, драйверы напряжения для интерфейсов ввода-вывода, сброс при включении питания (POR), сброс при отключении питания (PDR) и программируемый детектор напряжения (PVD). Включает такие функции, как кварцевые генераторы 4–16 МГц, заводские RC-генераторы 8 МГц, внутренние RC-генераторы 40 кГц, PLL для тактовой частоты ЦП и кварцевый генератор 32 кГц для RTC с калибровкой.
Режимы отладки: поддерживает интерфейсы Serial Wire Debug (SWD) и JTAG, с до 112 быстрыми портами ввода-вывода, до 11 таймерами и до 13 интерфейсами связи.
Часто используемый STM32
Наиболее часто используемые серии устройств STM32 включают серии STM32F103, STM32 L1 и STM32W.
Сравнение микроконтроллеров 8051 и STM32
| Feature | 8051 MCU | STM32 MCU |
|---|---|---|
| Architecture | 8-bit microcontroller | 32-bit microcontroller (ARM Cortex-M core) |
| Development Origin | Intel (1980) | STMicroelectronics |
| Bitwise Operations | Extensive bitwise operation support | Supports bitwise operations |
| Instruction Set | Rich instruction set for control applications | ARM Cortex-M3 CPU with versatile instruction set |
| Memory | Limited on-chip memory, often requires external memory for larger applications | On-chip Flash and SRAM, various memory configurations available |
| Peripheral Integration | Basic peripherals, limited integration | Extensive peripheral set, including ADC, UART, SPI, etc. |
| Power Efficiency | Varies; typically consumes more power than STM32 | Generally more power-efficient |
| Development Tools | Various development tools available | Robust ecosystem with a wide range of development tools and libraries |
| Popularity | Still used in some applications | Highly popular and widely used in embedded systems |
Связанная публикация:
