อะไรคือความแตกต่างระหว่าง 8051, PIC, AVR และ ARM?

ปัจจุบันไมโครคอนโทรลเลอร์มีราคาถูกและหาได้ง่ายโดยทั่วไปจะใช้แทนวงจรลอจิกง่ายๆเช่นเคาน์เตอร์ด้วยเหตุผลเดียวในการเพิ่มความยืดหยุ่นในการออกแบบและลดพื้นที่บางส่วน เครื่องจักรและหุ่นยนต์บางตัวจะต้องพึ่งพาสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ จำนวนไมโครคอนโทรลเลอร์ แต่ละคนกระตือรือร้นที่จะทำงานที่มั่นใจ ไมโครคอนโทรลเลอร์รุ่นใหม่ส่วนใหญ่เป็น 'In System Programmable' ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถปรับโปรแกรมที่กำลังดำเนินการได้โดยไม่ต้องถอดไมโครคอนโทรลเลอร์ออกจากตำแหน่ง ในบทความนี้เรากำลังพูดถึงความแตกต่างระหว่าง AVR, ARM, 8051 และ PIC Microcontrollers

ความแตกต่างระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR, ARM, 8051 และ PIC

ความแตกต่างระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์ส่วนใหญ่ ได้แก่ ไมโครคอนโทรลเลอร์คืออะไรความแตกต่างระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR, ARM, 8051 และ PIC และการใช้งาน

ไมโครคอนโทรลเลอร์คืออะไร?

ไมโครคอนโทรลเลอร์สามารถเปรียบได้กับคอมพิวเตอร์แบบสแตนด์อะโลนตัวเล็ก ๆ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ทรงพลังอย่างยิ่งซึ่งสามารถทำงานที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าและโต้ตอบกับอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์เพิ่มเติมได้ ถูกบรรจุในวงจรรวมขนาดเล็ก (IC) ซึ่งมีขนาดและน้ำหนักเล็กน้อยเป็นประจำจึงกลายเป็นตัวควบคุมที่สมบูรณ์แบบสำหรับหุ่นยนต์หรือเครื่องจักรใด ๆ ที่ต้องใช้ระบบอัตโนมัติอัจฉริยะบางประเภท ไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวเดียวสามารถเพียงพอที่จะจัดการหุ่นยนต์เคลื่อนที่ขนาดเล็กเครื่องซักผ้าอัตโนมัติหรือระบบรักษาความปลอดภัย ไมโครคอนโทรลเลอร์หลายตัวมีหน่วยความจำสำหรับจัดเก็บโปรแกรมที่จะเรียกใช้งานและสายอินพุต / เอาต์พุตจำนวนมากที่สามารถใช้เพื่อทำงานร่วมกับอุปกรณ์อื่น ๆ เช่นการอ่านสถานะของเซ็นเซอร์หรือควบคุมมอเตอร์

ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051

ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051 เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูล 8 บิตที่พัฒนาโดย Intel ในปี พ.ศ. 2524 ซึ่งเป็นหนึ่งในไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูลยอดนิยมที่มีการใช้งานกันทั่วโลก ไมโครคอนโทรลเลอร์นี้เรียกอีกอย่างว่า“ ระบบบนชิป” เนื่องจากมี RAM 128 ไบต์ ROM 4K ไบต์ 2 ตัวจับเวลา 1 พอร์ต Serial และ 4 พอร์ตบนชิปตัวเดียว ซีพียูยังสามารถทำงานกับข้อมูลได้ครั้งละ 8 บิตเนื่องจาก 8051 เป็นโปรเซสเซอร์ 8 บิต ในกรณีที่ข้อมูลมีขนาดใหญ่กว่า 8 บิตจะต้องแยกออกเป็นส่วน ๆ เพื่อให้ CPU สามารถประมวลผลได้ง่าย ผู้ผลิตส่วนใหญ่ใส่ ROM 4Kbytes แม้ว่าจำนวน ROM จะเกิน 64 K ไบต์ก็ตาม

ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051

8051 ถูกนำไปใช้ในอุปกรณ์จำนวนมากส่วนใหญ่เป็นเพราะง่ายต่อการรวมเข้ากับโปรเจ็กต์หรือสร้างอุปกรณ์โดยประมาณ ต่อไปนี้เป็นประเด็นสำคัญที่ต้องโฟกัส:

การจัดการพลังงาน: ระบบวัดแสงที่มีประสิทธิภาพช่วยอำนวยความสะดวกในการควบคุมการใช้พลังงานในบ้านและการใช้งานด้านการผลิต ระบบวัดแสงเหล่านี้จัดทำขึ้นโดยการผสมผสานไมโครคอนโทรลเลอร์

หน้าจอสัมผัส: ผู้ให้บริการไมโครคอนโทรลเลอร์จำนวนมากรวมเอาความสามารถในการสัมผัสในการออกแบบ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาเช่นโทรศัพท์มือถือเครื่องเล่นสื่อและอุปกรณ์เล่นเกมเป็นตัวอย่างของหน้าจอสัมผัสที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์

รถยนต์: 8051 พบว่ามีการให้บริการโซลูชั่นรถยนต์อย่างกว้างขวาง ใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์ไฮบริดเพื่อรองรับเครื่องยนต์ที่หลากหลาย นอกจากนี้ยังมีการเตรียมฟังก์ชันต่างๆเช่นระบบควบคุมความเร็วคงที่และระบบป้องกันเบรกให้มีความสามารถมากขึ้นด้วยการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์

อุปกรณ์ทางการแพทย์: อุปกรณ์ทางการแพทย์ที่เคลื่อนย้ายได้เช่นเครื่องวัดความดันโลหิตและเครื่องตรวจน้ำตาลกลูโคสจะใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อแสดงข้อมูลดังนั้นจึงมีความน่าเชื่อถือสูงขึ้นในการให้ผลลัพธ์ทางการแพทย์

ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC

Peripheral Interface Controller (PIC) เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ที่พัฒนาโดยไมโครชิป ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC เป็นโปรแกรมที่รวดเร็วและใช้งานง่ายเมื่อเทียบกับไมโครคอนโทรลเลอร์อื่น ๆ เช่น 8051 ความสะดวกในการเขียนโปรแกรมและง่ายต่อการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่อพ่วงอื่น ๆ PIC กลายเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ประสบความสำเร็จ

ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC

เรารู้ว่าไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นชิปในตัวซึ่งประกอบด้วย RAM, ROM, CPU, TIMER และ COUNTERS . PIC เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ซึ่งประกอบด้วย RAM, ROM, CPU, ตัวจับเวลา, ตัวนับ, ADC ( ตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล ), DAC (ตัวแปลงดิจิตอลเป็นอนาล็อก) ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC ยังรองรับโปรโตคอลเช่น CAN, SPI, UART สำหรับการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่อพ่วงเพิ่มเติม PIC ส่วนใหญ่ใช้ในการปรับเปลี่ยนสถาปัตยกรรมของ Harvard และยังรองรับ RISC (คอมพิวเตอร์ชุดคำสั่งแบบย่อ) ตามข้อกำหนดข้างต้น RISC และ Harvard เราสามารถทำได้ง่ายๆว่า PIC นั้นเร็วกว่าคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ 8051 ซึ่งจัดทำขึ้นจากสถาปัตยกรรม Von-Newman

ไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR

ไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR ได้รับการพัฒนาในปี พ.ศ. 2539 โดย Atmel Corporation การออกแบบโครงสร้างของ AVR ได้รับการพัฒนาโดย Alf-Egil Bogen และ Vegard Wollan AVR มีชื่อมาจากผู้พัฒนาและย่อมาจากไมโครคอนโทรลเลอร์ Alf-Egil Bogen Vegard Wollan RISC หรือที่เรียกว่า Advanced Virtual RISC AT90S8515 เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์เริ่มต้นซึ่งใช้สถาปัตยกรรม AVR แม้ว่าไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวแรกที่เข้าสู่ตลาดเชิงพาณิชย์คือ AT90S1200 ในปี 1997

ไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR

ไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR มีให้เลือกสามประเภท

TinyAVR: - หน่วยความจำน้อยขนาดเล็กเหมาะสำหรับการใช้งานที่เรียบง่ายกว่า

MegaAVR: - เหล่านี้เป็นอุปกรณ์ยอดนิยมที่มีหน่วยความจำในปริมาณที่ดี (สูงสุด 256 KB) จำนวนอุปกรณ์ต่อพ่วงในตัวที่สูงกว่าและเหมาะสำหรับการใช้งานที่เรียบง่ายถึงซับซ้อน

XmegaAVR: - ใช้ในเชิงพาณิชย์สำหรับการใช้งานที่ซับซ้อนซึ่งต้องการหน่วยความจำโปรแกรมขนาดใหญ่และความเร็วสูง

โปรเซสเซอร์ ARM

อัน โปรเซสเซอร์ ARM ยังเป็นหนึ่งในตระกูลซีพียูที่ใช้สถาปัตยกรรม RISC (คอมพิวเตอร์ชุดคำสั่งแบบย่อ) ที่พัฒนาโดย Advanced RISC Machines (ARM)

ไมโครคอนโทรลเลอร์ ARM

ARM ทำที่โปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์ RISC 32 บิตและ 64 บิต โปรเซสเซอร์ RISC ได้รับการออกแบบมาเพื่อดำเนินการกับประเภทคำสั่งคอมพิวเตอร์จำนวนน้อยลงเพื่อให้สามารถทำงานด้วยความเร็วที่สูงขึ้นโดยให้คำสั่งเพิ่มเติมหลายล้านคำสั่งต่อวินาที (MIPS) ด้วยการตัดคำสั่งที่ไม่จำเป็นออกไปและการปรับเส้นทางการเพิ่มประสิทธิภาพโปรเซสเซอร์ RISC จะให้ประสิทธิภาพที่โดดเด่นในส่วนหนึ่งของความต้องการพลังงานของขั้นตอนการประมวลผล CISC (ชุดคำสั่งที่ซับซ้อน)

โปรเซสเซอร์ ARM ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของลูกค้าเช่นสมาร์ทโฟนแท็บเล็ตเครื่องเล่นมัลติมีเดียและอุปกรณ์เคลื่อนที่อื่น ๆ เช่นอุปกรณ์ที่สวมใส่ได้ เนื่องจากการลดลงเป็นชุดคำสั่งพวกเขาจึงต้องการทรานซิสเตอร์น้อยลงซึ่งทำให้ขนาดแม่พิมพ์ที่เล็กลงของ วงจรรวม (เข้าใจแล้ว). โปรเซสเซอร์ ARM ขนาดที่เล็กลงลดความยากและลดการใช้พลังงานทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์ขนาดเล็กมากขึ้น

ความแตกต่างหลักระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR, ARM, 8051 และ PIC

ดังนั้นนี่คือความแตกต่างระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR, ARM, 8051 และ PIC เราหวังว่าคุณจะเข้าใจแนวคิดนี้ดีขึ้น นอกจากนี้คำถามใด ๆ เกี่ยวกับแนวคิดนี้หรือการนำไปใช้ โครงการอิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า โปรดให้ข้อเสนอแนะที่มีค่าของคุณตามความคิดเห็นในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง นี่คือคำถามสำหรับคุณ AVR และ ARM ใช้งานอะไรได้บ้าง?