Просмотр исходного текста страницы Микроконтроллеры: начало, теория

[[Категория:Микроконтроллеры]]

'''Микроконтроллер''' (МК) - основная деталь любого небольшого [[робот]]а, именно благодаря ему можно гибко запрограммировать поведение машины, настраивать робота на выполнение разных задач, не меняя его электронной начинки. Грубо говоря - это маленький [[компьютер]].

Внутри МК обычно находится:
*[[Ядро]] процессора
*[[Энергонезависимая память]] программы (Flash)
*[[Оперативная память]]
*Энергонезависимая память данных (EEPROM)
*[[Таймер]]
*Набор [[Порты Ввода-Вывода|портов ввода-вывода]]

Так-же там можно обнаружить:
*Аппаратные интерфейсы ([[RS-232]], [[I2C]], [[SPI]] и другие)
*[[АЦП]]
*Внешние линии [[прерывания|прерываний]]
*[[Аналоговый компаратор]]
И еще много всякой полезной переферии

Меня часто спрашивают что выбрать, [[PIC]] или [[AVR]]? - это, как говорится, вопрос религии. Я остановился на AVR и дальше буду писать в основном о них. Но PIC не хуже и не лучше, они просто другие.

Применительно к роботам часто задают следующие вопросы, постараюсь на них ответить:
# Нужно ли собирать или покупать "кроваточный" параллельный программатор? - Нет, эта штука постепенно отходит в прошлое, сейчас почти все МК поддерживают внутрисхемное программирование. Тоесть шлейф-программатор подключается непосредственно к плате, на которой контроллеру предстоит работать и прошивается он не отключаясь от устройства.
# На что способен AVR? - Скажу сразу - никакой обработки видео он не потянет, а вот управлять роботом опираясь на сигналы датчиков сможет довольно неплохо. При грамотном подходе можно даже составлять карту местности и ориентироваться по ней.
# Можно ли подключать двигатели прямо к выводам МК? - Нет. Ни двигатели, ни какие бы то ни было силовые нагрузки подключать нельзя. МК - это цифровая микросхема и не может выдавать большие токи в нагрузку. Для подключения моторов следует использовать [[:Категория:Драйверы двигателей|драйверы двигателей]] (например [[Драйвер двигателя L293B|L293B]]), интерфейсные микросхемы (например [[ULN2003]]), транзисторы.
# Сколько раз можно перепрограммировать МК? - Считайте что бесконечно. А так - около 10 тысяч циклов гарантировано.
# Чего следует опасаться, чем можно испортить МК? - '''Самая частая ошибка''' - переполюсовка питания. Здесь надо быть максимально внимательным, перепутывание питания даже на доли секунды безвозвратно повреждает МК. Он может не сгореть окончательно, а начать по-всякому глючить, что тоже малоприятно. '''Вторая ошибка''' - неправильная установка битов конфигурации. Во время этой операции надо просто как следует подумать перед тем как жать кнопку. Советую так-же сохранить что там было прошито по-дефолту. Об этой ошибке я еще напишу позже. '''Третья ошибка''' хоть и не убивает МК, но геморроя от нее бывает больше чем от первых двух - не оставляейте ресет висеть в воздухе, подтягивайте его к +5В резистором 20 кОм и заземляйте конденсатором - иначе всякие необъяснимые глюки гарантированы.

Процесс работы с микроконтроллером выглядит так:
[[Программа]] пишется на ПК, [[компилятор|компилируется]] и [[Программирование МК|прошивается]] в [[контроллер]]. 

Казалось-бы все просто, но есть одна проблема: на ПК всегда можно запустить [[отладчик]] и посмотреть что происходит в программе. Но у системы на МК чаще всего нету ни [[клавиатура|клавиатуры]] ни [[дисплей|дисплея]] - в лучшем случае есть пара [[светодиод]]ов, которыми можно поморгать.

{{elec-stub}}