Микроконтроллер – бұл әртүрлі электрондық құралдарды басқаруға арналған арнайы микросхема

Кіріспе 2
Микроконтроллерде қолданылатын перифериялық құрылғылар: 4
Микроконтроллер танымал түрлері: 5
Микроконтроллерлердің қолданылу аймағы 5
Микроконтроллерді бағдарламалау 6
AVR микроконтроллері, ерекшелігі, характеристикалары 7
AVR микроконтроллердің пайда болу тарихы 9
Архитектура сипаттамасы 10
Командалар жүйесі 10
AVR микроконтроллерлердің түрлері: 11
AVR Контроллерлер версиялары 12
AVR микроконтроллердің енгізу.шығару құрылғылар 13
AVR өңдеу құралдары: 14
AVR микроконтроллердің программалық өңдеу құралдары: 15
Схемалары: 16
Қорытынды 17
Пайдаланылған әдебиеттер: 19

Микроконтроллер – бұл әртүрлі электрондық құралдарды басқаруға арналған арнайы микросхема. Микроконтроллерлер алғаш рет микропроцессорлармен бірге 1971 жылы әлемге келді. Микроконтроллерлердің құрушылары тапқыр идеяны ойлап тапты, ол процессор, жады, әрқашан сақтайтын құрылғы мен периферияны микросхемаға ұқсайтын бір корпустың ішіне біріктіру. Бұл кезінен бастап микроконтроллер өндірісі жыл сайын процессор өндірісінен көбейе береді және сұранысы төмендетпейді. Микроконтроллерлерді ондаған компаниялар шығарады; заманауи 32, 16 және 8-биттік түрлері бар. Әр түрде түгелге бірдей модельдерді кездесуге болады, олар бір-бірінен орталық процессорының жылдамдығымен және жады көлемімен ерекшеленеді. Көбінесе, микроконтроллерлер кіріктірілген жүйелерде, ойыншықтарда, станоктарда, жаппай үй техникасында, тұрмыстық автоматикада – жалпы айтқанда, процессор өнімділігі орнына баға мен функционалдық арасында тепе-теңдік керек болғанда қолданылады. Сондықтан, ең ескі микроконтроллерлер әлі күнге дейін пайдаланылады, себебі олар көптеген функцияларды орындай алады: автоматтты есік ашу мен бақтарды суарудан «ақылды үй» жүйесіне интеграциялауға дейін. Бұған қарамастан, одан да мықты, секундына жүздеген миллион операция және «бастан-аяқ» перифериямен жабдықталған микроконтроллерлер бар. Оларда қолданылатын мақсаттары да лайықты. Яғни, бағдарламалаушы алдымен мақсатты бағалайды, одан кейін ғана керекті құрал-жабдықтарды таңдайды. Бүгінгі күнде жиырма компаниямен шығарылатын 200-ден астам микроконтроллерлердің модификациялары және басқа типтегі көптеген микроконтроллерлер бар. Бағдарламалаушылар арасында PIC фирмасының Microchip Technology және Atmel фирмасының AVR 8-биттік микроконтроллерлер, TI фирмасының MSP430 16-биттік микроконтроллерлер, басқа фирмаларға өндіру үшін лицензия сататын ARM Limited фирмасының ARM архитектуралы 32-биттік микроконтроллерлеркеңінен танымал.
Микроконтроллер көптеген параметрлермен сипатталады, себебі ол күрделі программалық басқаратын құрылғыдан қатар электрондық құрал (микросхема) болып табылады. Микроконтроллер атында «микро» сөз алды қосымшасы микроэлектронды технология арқылы жұмыс істейтінін айтады. Жұмыс барысында микроконтроллер жады немесе енгізу портынан командаларды оқып орындайды. Әр команда нені құрайтынын микроконтроллер командалар жүйесімен анықталады. Командалар жүйесі микроконтроллер архитектурасында жатыр және команда кодының орындалуы микросхеманың ішкі элементтерінің анықталған микрооперацияларын білдіреді. Микроконтроллерлер әртүрлі электрондық және элетрикалық құрылғыларды икемді басқаруға мүмкіндік береді. Микроконтроллерлердің кейбір модельдері сонша мықты, олар релені тікелей қосуы мүмкін (мысалға, шырша гирляндалары). Микроконтроллер, әдетте, жалғыз жұмыс істемейді, схемаға дәнекерленеді, одан басқа экрандар, пернетақталық енгізулер, әртүрлі датчиктер және т.б. қосылады. Микроконтроллер үшін софты «биттер артынан қууды» ұнататындарға көңіл аудара алады, себебі микроконтроллердегі жады 2-ден 128 Кб-ке дейін құрайды. Егер аз болса, Ассемблер немесе Фортранда жазуды қалайды, егер одан да мүмкіндік болса, Бейсиктің, Паскальдің арнайы версияларын, көбінесе Си тілін қолданады. Микроконтроллерді толығымен бағдарламалау үшін, алдымен оны эмуляторда – программалық немесе аппараттық, тексереді.

1. М.В. Напрасник. Микропроцессоры и микро-ЭВМ: Высшая школа, 1989.
2. Е.П. Балашов, В.Л. Григорьев, Г.А. Петров, Микро- и мини-ЭВМ: Энергоатомиздат, 1984.
3. С.Т. Хвощ, Н.Н. Варлинский, Е.А. Попов, Под общей редакцией С.Т. Хвоща. Микропроцессоры и микро-ЭВМ в системах автоматического управления. Справочник: Машиностроение, 1987.
4. Ч. Юэн, К. Бичем, Дж. Робинсон. Микропроцессорные системы и их применение при обработке сигналов. Перевод с английского Т.Э. Кренкеля. Под ред. Б.А. Калабекова: Радио и связь, 1986.
5. Есмағамбетов Б.С. Басқару жүйелердегі микропроцессорлық кешендер. Оқу құралы. Шымкент: «Әлем баспасы», 2013, 236 бет.
6. Есмағамбетов Б.С. «Цифрлық құрылғылар және микропроцессорлар» Оқу құралы. Шымкент: «Нұрлы бейне» баспасы, 2010, 184 бет.