modo de desenvolvimento
O desenvolvimento de microcontroladores é maioritariamente bare metal, o tamanho do programa é pequeno e é maioritariamente desenvolvido de forma independente por um único programador. Alguns produtos complexos também utilizam microcontroladores topo de gama, como o STM32 e o RTOS (uCOS, freeRTOS, etc.).
O desenvolvimento incorporado baseia-se quase inteiramente em sistemas operativos incorporados, sendo os mais utilizados o Linux e o Android.
Características técnicas 1
Linguagem de programação: O microcontrolador utiliza principalmente a linguagem C (com uma pequena quantidade de assembly), que é ligeiramente diferente do C padrão. As características avançadas da linguagem C, como estruturas e ponteiros de função, raramente são utilizadas. O desenvolvimento incorporado é mais complexo e divide-se geralmente na camada inferior e na camada de aplicação. A camada inferior utiliza a linguagem C e a camada de aplicação utiliza C, C, Java e outras linguagens. A linguagem C incorporada utiliza características mais avançadas, como estruturas, estruturas de dados, algoritmos e ponteiros de função (utilizados para implementar a orientação para objectos).
A diferença entre desenvolvimento incorporado e desenvolvimento de microcontroladores
1. A diferença na estrutura do sistema entre o microcontrolador e o sistema incorporado:
1) Estrutura básica do microcontrolador
O microcontrolador é composto por uma unidade aritmética, um controlador, uma memória e dispositivos de entrada e saída.
2) Componentes do sistema incorporado
Os sistemas incorporados consistem geralmente em microprocessadores incorporados, dispositivos de hardware periféricos, sistemas operativos incorporados e aplicações específicas.
O primeiro passo na conceção de sistemas incorporados consiste em combinar a aplicação específica, considerar exaustivamente os requisitos do sistema em termos de custos, desempenho, escalabilidade, ciclo de desenvolvimento e outros aspectos, determinar o dispositivo de controlo principal do sistema e construir o hardware do sistema tendo-o como plataforma central.
2. A diferença na composição do hardware entre microcontrolador e
Um microcontrolador é uma pastilha de circuito integrado que contém um circuito de microcontrolador e alguns dispositivos gerais de interface de entrada e saída. Do ponto de vista do modo como um sistema incorporado é construído, de acordo com o nível de desenvolvimento da tecnologia eletrónica moderna, o sistema incorporado pode ser implementado utilizando um microcomputador de um só chip ou outros dispositivos electrónicos programáveis. Os restantes componentes de hardware são determinados de acordo com os requisitos do sistema de aplicação alvo.
3. Diferenças na composição do software entre microcontroladores e sistemas incorporados
Não existe qualquer programa de aplicação no microcontrolador de uso geral fornecido pelo fabricante, pelo que não pode ser executado diretamente. Depois de adicionar o programa de aplicação, o microcontrolador pode funcionar de forma independente. Os sistemas integrados têm de ter software de controlo. A forma de implementar a lógica de controlo pode ser inteiramente através de circuitos de hardware ou programas de software.
4. Diferenças nas relações primárias e secundárias entre microcontroladores e sistemas incorporados
Os microcontroladores são agora considerados dispositivos electrónicos de uso geral, sendo o próprio microcontrolador o corpo principal. Os sistemas incorporados são subordinados em termos de estrutura física, e os sistemas incorporados são incorporados e instalados no sistema de aplicação de destino. O sistema incorporado é dominante na relação de controlo e é um sistema de processamento lógico que controla o funcionamento do sistema de aplicação alvo. Embora um sistema incorporado possa ser construído de diferentes formas, uma vez construído, um sistema incorporado é um sistema dedicado. Num sistema dedicado, o software do dispositivo programável pode ser implantado durante o processo de construção do sistema ou gerado diretamente durante o processo de fabrico do dispositivo para reduzir os custos de fabrico. Os microcontroladores com lógica de controlo complexa necessitam de suporte de software de sistema operativo; os sistemas incorporados com lógica de controlo simples não necessitam de suporte de software de sistema operativo.
Introdução ao microcontrolador
O que é um microcontrolador? Geralmente, referimo-nos aos microcomputadores de chip único como microcontroladores. Não é um chip que desempenha uma determinada função lógica, mas integra um sistema informático num chip. É equivalente a um microcomputador. Em comparação com um computador, um microcontrolador apenas carece de dispositivos de E/S. Trata-se de um microcontrolador incorporado típico.
Características do microcontrolador
1) Pequenas dimensões, estrutura relativamente simples e elevada fiabilidade
O microcontrolador integra vários componentes funcionais num único chip e adopta uma estrutura de barramento interno, o que reduz as ligações entre os chips e melhora consideravelmente a fiabilidade e a capacidade anti-interferência do microcontrolador. Além disso, o seu tamanho reduzido facilita a adoção de medidas de proteção para ambientes com campos magnéticos fortes, tornando-o adequado para trabalhar em ambientes adversos.
2) Forte capacidade de controlo
Embora a estrutura do microcomputador de um só chip seja relativamente simples, é "completa" e tem funções de controlo suficientes. O microcontrolador tem um grande número de portas de E/S. A CPU pode realizar diretamente operações relacionadas, operações aritméticas, operações lógicas e operações de bits na E/S. As instruções são simples e ricas. As instruções são simples e ricas. Por conseguinte, o microcontrolador é também um computador "orientado para o controlo".
3) Baixa tensão, baixo consumo de energia
Os microcontroladores podem funcionar a uma tensão de 2,2 V, e alguns já podem funcionar a 1,2 V ou 0,9 V; o consumo de energia é reduzido para o nível μA e uma pilha tipo botão pode ser utilizada durante muito tempo.
4) Excelente relação desempenho/preço
Uma vez que a estrutura de hardware composta por microcomputadores de um só chip é relativamente simples, o ciclo de desenvolvimento é curto, a função de controlo é forte e a fiabilidade é elevada, por conseguinte, nas condições em que se conseguem as mesmas funções, o sistema de gestão de controlo desenvolvido com microcomputadores de um só chip é melhor do que o sistema de gestão de controlo desenvolvido com outros tipos de microcomputadores. Os sistemas são mais económicos.