microcontrolador 8051
O MCU 8051 é o microcontrolador de 8 bits mais utilizado, originalmente desenvolvido pela Intel em 1980. Sua arquitetura típica, gerenciamento centralizado de registros de barramento dedicados, inúmeras operações bit a bit e rico conjunto de instruções para aplicações de controle o tornam um "clássico" da primeira geração, estabelecendo as bases para o desenvolvimento de outros microcontroladores no futuro.
Características do 8051
A popularidade e facilidade de uso do microcontrolador 8051 decorrem das seguintes características:
1. Possui um sistema operacional bit a bit completo, do hardware ao software, conhecido como processador de bits, que opera em bits individuais em vez de palavras ou bytes. Ele pode realizar operações como transferência, configuração, limpeza, teste e operações lógicas em bits específicos em registros de funções especiais, tornando-o altamente versátil e fácil de usar.
2. Ele inclui um espaço de endereço de dupla função dentro da área de RAM no chip, proporcionando grande flexibilidade aos usuários.
3. Ele oferece instruções de multiplicação e divisão, adicionando conveniência à programação. Muitos microcontroladores de 8 bits não possuem a funcionalidade de multiplicação, exigindo a criação de sub-rotinas para multiplicação, o que pode ser inconveniente.
Desvantagens do 8051
1. Recursos como conversores AD e EEPROM requerem componentes externos, aumentando a complexidade do hardware e do software.
2. Embora os pinos de E/S sejam fáceis de usar, eles não têm capacidade de saída quando estão em um estado de alto nível, o que é uma limitação significativa da série 8051.
3. A velocidade de execução é relativamente lenta, especialmente para ponteiros de dados duplos. Melhorias nesse aspecto aumentariam muito a eficiência da programação.
4. O 8051 tem capacidades de proteção fracas e é suscetível a danos no chip.
Série 8051 comumente usada
Atualmente, é amplamente utilizado em ambientes educacionais e aplicações com baixos requisitos de desempenho, sendo os dispositivos 8051 e 80C51 os mais comumente usados.
Microcontrolador STM32
A série STM32 de microcontroladores da STMicroelectronics é conhecida por sua excelente relação custo-benefício e recursos poderosos. Ela é baseada no núcleo ARM Cortex-M, projetado especificamente para aplicações embarcadas de alto desempenho, baixo custo e baixo consumo de energia. Os microcontroladores STM32 oferecem periféricos de primeira linha, incluindo um ADC duplo de 12 bits de 1 μs, UART de 4 Mbps e SPI de 18 Mbps.
Eles também se destacam em eficiência energética e integração, embora possam não corresponder à eficiência energética do MSP430. Graças à sua arquitetura simples, ferramentas fáceis de usar e funcionalidade impressionante, os microcontroladores STM32 são altamente conceituados na indústria.
Características do STM32
Núcleo: CPU ARM Cortex-M3 de 32 bits, com frequência operacional máxima de 72 MHz, 1,25 DMIPS/MHz, multiplicação de ciclo único e divisão por hardware.
Memória: Memória Flash no chip variando de 32 KB a 512 KB e SRAM de 6 KB a 64 KB.
Relógio, reinicialização e gerenciamento de energia: suporta tensão de alimentação de 2,0 V a 3,6 V, drivers de tensão para interfaces de E/S, reinicialização ao ligar (POR), reinicialização ao desligar (PDR) e detector de tensão programável (PVD). Inclui recursos como osciladores de cristal de 4-16 MHz, osciladores RC de 8 MHz ajustados de fábrica, osciladores RC internos de 40 kHz, PLL para clock da CPU e oscilador de cristal de 32 kHz para RTC com calibração.
Modos de depuração: Suporta interfaces Serial Wire Debug (SWD) e JTAG, com até 112 portas de E/S rápidas, até 11 temporizadores e até 13 interfaces de comunicação.
STM32 comumente usado
As séries de dispositivos STM32 mais utilizadas incluem as séries STM32F103, STM32 L1 e STM32W.
Comparação entre o MCU 8051 e o MCU 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 |
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