Перейти к содержанию

Чем отличается микросхема от микроконтроллера?

Обновлено Редакция GAW

Слово «микросхема» обозначает любую схему, собранную на кристалле и упакованную в корпус. Микроконтроллер — один из её видов: внутри него есть процессор, память для программы и периферия, и он делает то, что записано в программе.

МикросхемаЧто внутри по даташитуЧем задаётся работа
LM358 (onsemi)два операционных усилителя, питание 3–32 Ввнешними резисторами и конденсаторами
SN74HC595 (TI)8-битный сдвиговый регистр и регистр хранениясигналами на входах данных и тактовых входах
ATmega328P (Microchip)8-битное ядро AVR, 32 КБ флеш-памяти, 2 КБ ОЗУ, 1 КБ EEPROM, таймеры, USART, АЦПпрограммой во флеш-памяти

Фиксированная функция и программа

LM358 усиливает сигнал так, как задают резисторы обратной связи, — на кристалле ничего не перепрограммировать. 74HC595 по каждому тактовому импульсу сдвигает бит и по отдельному сигналу переносит восемь бит на выходы — функция заложена при производстве.

ATmega328P — тоже микросхема, но её поведение определяет программа: до 20 миллионов команд в секунду при 20 МГц, причём программу можно переписывать прямо в схеме. Одна и та же микросхема может мигать светодиодом, читать датчик через АЦП или обмениваться данными по USART.

Как они работают вместе

В устройстве микроконтроллер управляет остальными микросхемами: через 74HC595 получает восемь дополнительных выходов, через операционный усилитель — подготовленный сигнал датчика. Какие бывают микроконтроллеры и чем различаются семейства, разбирает раздел «Микроконтроллеры».

Похожие вопросы

Микроконтроллер — это микросхема?

Да. Микросхема — общее название для схемы на кристалле в корпусе, а микроконтроллер — её вид, в котором есть процессорное ядро и память программ. ATmega328P, STM32, ESP32 — микросхемы-микроконтроллеры.

Можно ли заменить простую микросхему микроконтроллером?

Часто да: программа может повторить логику сдвигового регистра или таймера. Но аналоговую функцию так не повторить: в ATmega328P есть АЦП, компаратор и ШИМ, а операционного усилителя, как в LM358, нет — слабый сигнал усиливают снаружи.

Зачем микроконтроллеру дополнительные микросхемы?

Чтобы расширить то, чего у него мало или нет: 74HC595 даёт восемь выходов по трём проводам и соединяется с другими такими же в цепочку, операционный усилитель готовит слабый сигнал датчика для АЦП, стабилизатор даёт питание. Сам микроконтроллер ими управляет.

Источники

  1. Microchip. ATmega48A/PA/88A/PA/168A/PA/328/P Data Sheet Complete (DS40002061B) — 8-битный микроконтроллер AVR: 131 команда, до 20 MIPS при 20 МГц; у ATmega328P 32 КБ флеш-памяти программ с самопрограммированием, 1 КБ EEPROM, 2 КБ SRAM; два 8-битных и один 16-битный таймер, USART, 10-битный АЦП на 6 или 8 каналов, сторожевой таймер, шесть режимов сна
  2. onsemi. LM358, LM258, LM2904, LM2904V, NCV2904: Single Supply Dual Operational Amplifiers (LM358/D, Rev. 36, September 2024) — два операционных усилителя в корпусе; однополярное питание от 3,0 до 32 В
  3. Texas Instruments. SNx4HC595 8-Bit Shift Registers With 3-State Output Registers (SCLS041J, revised October 2021) — 8-битный сдвиговый регистр с последовательным входом и параллельным выходом и 8-битный регистр хранения с выходами на три состояния; отдельные тактовые входы регистров; питание 2–6 В

Нашли ошибку?

Смотрите также