میکروکنترلر چیست و انواع آن | میکروکنترلر stm32 و stm8 چیست؟

پیش از اینکه به معرفی میکروکنترلر stm8 و stm32 بپردازیم، باید تعریف درستی از میکروکنترلر داشته باشیم.

میکروکنترلر چیست؟

میکروکنترلر یک دستگاه مدار مجتمع (IC) است که برای کنترل سایر بخش‌های یک سیستم الکترونیکی، معمولاً از طریق یک واحد ریزپردازنده یا میکروپروسسور (MPU)، حافظه و برخی تجهیزات جانبی استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها برای کاربردهای امبدد بهینه‌سازی شده‌اند که هم به عملکرد پردازشی و هم به تعامل سریع و پاسخگو با اجزای دیجیتال، آنالوگ یا الکترومکانیکی نیاز دارند.

رایج ترین راه برای اشاره به این دسته از آی سی ها "میکروکنترلر" است، اما مخفف "MCU" به معنی "واحد میکروکنترلر" نیز معمولا استفاده می شود.

انواع میکروکنترلر

میکروکنترلرها بر اساس حافظه، ساختار، اندازه بیت و مجموعه دستورالعمل ها به دسته های مختلفی تقسیم می شوند. در ادامه لیستی از انواع آنها آمده است.

بر حسب بیت

بر اساس پیکربندی بیت، میکروکنترلر به سه دسته تقسیم می شود.

• میکروکنترلر 8 بیتی - این نوع میکروکنترلر برای اجرای عملیات حسابی و منطقی مانند جمع، تفریق، تقسیم، ضرب و غیره استفاده می شود. به عنوان مثال، اینتل 8031 ​​و 8051 میکروکنترلرهای 8 بیتی هستند.
• میکروکنترلر 16 بیتی - این نوع میکروکنترلر برای انجام عملیات حسابی و منطقی در مواردی که به دقت و عملکرد بالاتری نیاز است استفاده می شود. به عنوان مثال، اینتل 8096 یک میکروکنترلر 16 بیتی است.
• میکروکنترلر 32 بیتی - این نوع میکروکنترلر به طور کلی در وسایل کنترل خودکار مانند ماشین های عملیاتی اتوماتیک، لوازم پزشکی و غیره استفاده می شود.

بر حسب حافظه

بر اساس پیکربندی حافظه، میکروکنترلر به دو دسته تقسیم می شود.

• میکروکنترلر حافظه خارجی – این نوع میکروکنترلرها به گونه ای طراحی شده اند که حافظه برنامه ای روی تراشه ندارند. از این رو به عنوان میکروکنترلر حافظه خارجی نامگذاری شده است. به عنوان مثال: میکروکنترلر اینتل 8031.
• میکروکنترلر حافظه امبدد – این نوع میکروکنترلر به گونه ای طراحی شده است که تمامی برنامه ها و حافظه داده ها، شمارنده ها و تایمرها، وقفه ها، پورت های I/O بر روی تراشه تعبیه شده است. به عنوان مثال: میکروکنترلر اینتل 8051.

بر حسب مجموعه دستورالعمل

بر اساس پیکربندی مجموعه دستورالعمل، میکروکنترلر به دو دسته تقسیم می شود.

• دستورالعمل CISC – CISC مخفف complex instruction set computer به معنای مجموعه دستورات پیچیده کامپیوتر است. این به کاربر اجازه می دهد تا یک دستورالعمل را به عنوان جایگزینی برای بسیاری از دستورالعمل های ساده درج کند.
• دستورالعمل RISC – RISC مخفف عبارت Reduced Instruction Set Computers به معنای مجموعه دستورات کاهش یافته کامپیوتر است. به این صورت که با کوتاه کردن چرخه ساعت در هر دستورالعمل، زمان عملیاتی را کاهش می دهد.

اکنون که تا حدودی با میکروکنترلر و انواع آن آشنا شدیم، به معرفی میکروکنترلرهای stm8 و stm32 که از جمله محبوب ترین ها و کاربردی ترین میکروکنترلرها هستند، می پردازیم.

میکروکنترلر stm8 چیست؟

میکروکنترلر STM8 یک قطعه الکترونیکی از خانواده میکروکنترلرهای 8 بیتی است که توسط شرکت STMicroelectronics ساخته شده است. میکروکنترلرهای STM8 از نوع توسعه یافته معماری میکروکنترلر ST7 استفاده می کنند. میکروکنترلرهای STM8 مخصوصاً برای یک میکروکنترلر 8 بیتی با امکانات کامل، بسیار کم هزینه هستند. پلت فرم میکروکنترلر stm8 حول یک هسته 8 بیتی با کارایی بالا و مجموعه ای پیشرفته از تجهیزات جانبی پیاده سازی شده است. این پلت فرم با استفاده از فناوری حافظه غیر فرار تعبیه شده 130 نانومتری اختصاصی ST ساخته شده است. همچنین STM8امکان توسعه سریع و ایمن را از طریق بهبود عملیات اشاره گر، حالت های آدرس دهی پیشرفته و دستورالعمل های جدید فراهم می کند.

پلت فرم میکروکنترلر 8 بیتی از چهار سری محصول پشتیبانی می کند:

• میکروکنترلر STM8S ، MCU های اصلی
• میکروکنترلر STM8L ، MCUهای کم مصرف
• میکروکنترلر STM8AF و STM8AL، MCU های خودرو

میکروکنترلرهای STM8 اکنون در بسته بندی 8 پین موجود است!

• میکروکنترلر STM8S001 مجموعه ای برجسته از ویژگی ها را با سرعت پردازش هسته درجه یک، کنترل سیستم، اندازه حافظه، لوازم جانبی ارتباطی و عملکردهای آنالوگ ارائه می دهد.
• میکروکنترلر STM8L001 طراحی های کم ولتاژ و کم مصرف را هدف قرار می دهد و مجموعه ویژگی های مینیمالیستی و در عین حال ضروری را ارائه می دهد.
• میکروکنترلر STM8L050 صرفه جویی و عملکرد را برای محصولات با محدودیت منابع ارائه می دهد.
• میکروکنترلر STM8-SO8-DISCO به کاربران این امکان را می دهد که هر سه نوع STM8 موجود در بسته محبوب 8 پین SO8 را ارزیابی کنند.

ویژگی های میکروکنترلر stm8

• میکروکنترلر STM8 یک MCU هشت بیتی است که به دلیل داشتن کنترلرهای سی و دو بیتی ARM Cortex بسیار رایج است.
• اگرچه دارای ویژگی های مشابه با PIC و AVR است اما معمولاً در پوشش های SMD استفاده می شود.
• برخی از مهندسان پروژه های خود را روی برد بوردهای آزمایشی انجام می دهند و سپس پروژه های اصلی خود را ایجاد می کنند. برای این منظور، STM8 چنین بردی را فراهم می کند که این پروژه های آزمایشی را می توان روی آن انجام داد.

میکروکنترلر stm32 چیست؟

خانواده میکروکنترلرهای 32 بیتی STM32 مبتنی بر پردازنده Arm® Cortex®-M برای ارائه درجات جدیدی از آزادی به کاربران MCU طراحی شده است. این محصول ترکیبی از عملکرد بسیار بالا، قابلیت‌های بی‌درنگ، پردازش سیگنال دیجیتال، عملکرد کم مصرف/ولتاژ پایین و اتصال است، در حالی که یکپارچگی کامل و سهولت توسعه را حفظ می‌کند.

طیف بی‌نظیر میکروکنترلرهای STM32، بر اساس یک هسته استاندارد صنعتی، با انتخاب وسیعی از ابزارها و نرم‌افزارها برای پشتیبانی از توسعه پروژه ارائه می‌شود که این خانواده از محصولات را برای پروژه‌های کوچک و پلتفرم‌های end-to-end ایده‌آل می‌سازد.

انواع و اقسام مختلفی از میکروکنترلرهای STM32 موجود است. این میکروکنترلرها در کاربردهای مختلفی از چاپگرهای ساده گرفته تا مدارهای پیچیده در وسایل نقلیه استفاده می شوند. در نتیجه، دانش فنی توسعه سیستم‌افزار و سیستم‌های امبدد با استفاده از میکروکنترلرهای STM32 یک مهارت ضروری برای یک مهندس الکترونیک است.

انواع میکروکنترلرهای stm32

میکروکنترلرهای STM32 تعداد زیادی لوازم جانبی ارتباطی سری و موازی را ارائه می دهند که می توانند با انواع قطعات الکترونیکی از جمله سنسورها، نمایشگرها، دوربین ها، موتورها و غیره ارتباط برقرار کنند. همه انواع STM32 دارای حافظه داخلی فلش و رم هستند.

دامنه عملکرد موجود با STM32 بسیار گسترده است. برخی از ابتدایی ترین انواع شامل زیر مجموعه STM32F0 و STM32F1 هستند که با فرکانس کلاک تنها 24 مگاهرتز شروع می شوند و در پکیج هایی با حداقل 16 پین موجود هستند. از طرف دیگر، STM32H7 تا 400 مگاهرتز کار می کند و در پکیج هایی با حداکثر 240 پین موجود است. در نهایت، زیر مجموعه STM32L به طور خاص برای برنامه های قابل حمل کم مصرف که از یک باتری کوچک قابل اجرا هستند، طراحی شده است.

بنابراین تا حدودی با انواع میکروکنترلرها به خصوص میکروکنترلر stm8 و stm32 آشنا شدیم. در صورتی که هرگونه سوالی در رابطه با این مطلب داشتید، حتما در قسمت نظرات سوال خود را مطرح کنید.