Sự khác biệt giữa Vi điều khiển AVR, ARM, 8051 và PIC

Ngày nay, Vi điều khiển rất rẻ và đơn giản là có thể sử dụng chúng thay vì các mạch logic dễ dàng như các bộ đếm vì lý do duy nhất là có được sự linh hoạt trong thiết kế và tiết kiệm không gian. Một số máy móc và robot thậm chí sẽ dùng một số lượng lớn vi điều khiển, mỗi loại đều phù hợp để thực hiện một nhiệm vụ chính xác. Chủ yếu là các bộ vi điều khiển mới là ‘Trong Hệ thống có thể lập trình được, điều đó có nghĩa là bạn có thể điều chỉnh chương trình đang được thực thi mà không cần loại bỏ Vi điều khiển khỏi vị trí của nó. Trong bài viết này, chúng tôi đang thảo luận về sự khác biệt giữa Vi điều khiển AVR, ARM, 8051 và PIC.

Sự khác biệt giữa Vi điều khiển AVR, ARM, 8051 và PIC
Sự khác biệt giữa các bộ vi điều khiển chủ yếu bao gồm vi điều khiển là gì, sự khác biệt giữa các vi điều khiển AVR, ARM, 8051 và PIC và các ứng dụng của nó.

Vi điều khiển là gì?
Một bộ vi điều khiển có thể so sánh với một máy tính độc lập nhỏ; nó là một thiết bị cực kỳ mạnh mẽ, có khả năng thực hiện một loạt các tác vụ được lập trình sẵn và tương tác với các thiết bị phần cứng bổ sung. Được đóng gói trong một mạch tích hợp nhỏ (IC) có kích thước và trọng lượng thường không đáng kể, nó đang trở thành bộ điều khiển hoàn hảo cho robot hoặc bất kỳ máy nào cần một số loại tự động hóa thông minh. Một bộ vi điều khiển duy nhất có thể đủ để quản lý một robot di động nhỏ, máy giặt tự động hoặc hệ thống bảo mật. Một số bộ vi điều khiển chứa bộ nhớ để lưu chương trình sẽ được thực thi và rất nhiều dòng đầu vào / đầu ra có thể được sử dụng để hoạt động chung với các thiết bị khác, như đọc trạng thái của cảm biến hoặc điều khiển động cơ.

Vi điều khiển 8051
Vi điều khiển 8051 là một họ vi điều khiển 8 bit được Intel phát triển vào năm 1981. Đây là một trong những họ vi điều khiển phổ biến đang được sử dụng trên toàn thế giới. Bộ vi điều khiển này còn được gọi là hệ thống trên một chip vì nó có 128 byte RAM, 4Kbyte ROM, 2 Timers, 1 cổng nối tiếp và 4 cổng trên một chip. CPU cũng có thể hoạt động cho 8 bit dữ liệu tại một thời điểm vì 8051 là bộ xử lý 8 bit. Trong trường hợp dữ liệu lớn hơn 8 bit, thì nó phải được chia thành các phần để CPU có thể xử lý dễ dàng. Hầu hết các nhà sản xuất có chứa 4Kbyte ROM mặc dù số lượng ROM có thể vượt quá 64 K byte.

8051 đã được sử dụng trong một số lượng lớn các thiết bị, chủ yếu là vì nó dễ dàng tích hợp vào một dự án hoặc tạo ra một thiết bị. Sau đây là các lĩnh vực chính của trọng tâm:

Quản lý năng lượng: Các hệ thống đo lường hiệu quả tạo điều kiện thuận lợi trong việc kiểm soát việc sử dụng năng lượng trong nhà và các ứng dụng sản xuất. Các hệ thống đo lường này được chuẩn bị có khả năng bằng cách kết hợp các vi điều khiển.

Màn hình cảm ứng: Một số lượng lớn các nhà cung cấp vi điều khiển kết hợp khả năng lập trình cảm ứng trong thiết kế của họ. Các thiết bị điện tử cầm tay như điện thoại di động, phương tiện truyền thông và thiết bị chơi game là ví dụ về màn hình cảm ứng dựa trên vi điều khiển.

Ô tô: 8051 tìm thấy nhiều giải pháp ngành ô tô. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các xe hybrid để xử lý các biến thể động cơ. Hơn nữa, các chức năng như kiểm soát hành trình và hệ thống chống bó cứng phanh đã được chuẩn bị có khả năng hơn với việc sử dụng vi điều khiển.

Thiết bị y tế: Các thiết bị y tế có thể di chuyển như máy đo huyết áp và glucose sử dụng vi điều khiển sẽ hiển thị dữ liệu, do đó cung cấp độ tin cậy cao hơn trong việc cung cấp kết quả y tế.

Vi điều khiển PIC
Bộ điều khiển giao diện ngoại vi (PIC) là bộ vi điều khiển được phát triển bởi Microchip, bộ vi điều khiển PIC rất nhanh và đơn giản để thực hiện chương trình khi chúng ta đối chiếu các bộ vi điều khiển khác như 8051. Dễ dàng lập trình và giao tiếp với các thiết bị ngoại vi khác PIC trở thành bộ vi điều khiển thành công.

Chúng tôi biết rằng vi điều khiển là một con chip tích hợp bao gồm RAM, ROM, CPU, TIMER và COUNTERS. PIC là một bộ vi điều khiển bao gồm RAM, ROM, CPU, bộ đếm thời gian, bộ đếm, ADC (bộ chuyển đổi tương tự sang số), DAC (bộ chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự). Vi điều khiển PIC cũng hỗ trợ các giao thức như CAN, SPI, UART để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi bổ sung. PIC chủ yếu được sử dụng để sửa đổi kiến ​​trúc Harvard và cũng hỗ trợ RISC (reduced instruction set computer) theo yêu cầu trên RISC và Harvard, chúng ta có thể chỉ đơn giản là PIC nhanh hơn các bộ điều khiển dựa trên 8051 được chuẩn bị từ kiến ​​trúc Von-Newman.

Vi điều khiển AVR
Bộ vi điều khiển AVR được phát triển vào năm 1996 bởi Tập đoàn Atmel. Thiết kế cấu trúc của AVR được phát triển bởi Alf-Egil Bogen và Vegard Wollan. AVR lấy tên từ các nhà phát triển của nó và là viết tắt của vi điều khiển Alf-Egil Bogen Vegard Wollan RISC, còn được gọi là Advanced Virtual RISC. AT90S8515 là bộ vi điều khiển ban đầu dựa trên kiến ​​trúc AVR, mặc dù bộ vi điều khiển đầu tiên tung ra thị trường thương mại là AT90S1200 trong năm 1997.

Vi điều khiển AVR
Vi điều khiển AVR có sẵn trong ba loại

TinyAVR: – Bộ nhớ ít hơn, kích thước nhỏ, phù hợp chỉ dành cho các ứng dụng đơn giản hơn

MegaAVR: – Đây là những thiết bị phổ biến chủ yếu có dung lượng bộ nhớ tốt (lên tới 256 KB), số lượng thiết bị ngoại vi sẵn có cao hơn và thích hợp cho các ứng dụng từ đơn giản đến phức tạp.

XmegaAVR: – Được sử dụng trong thương mại cho các ứng dụng phức tạp, cần bộ nhớ chương trình lớn và tốc độ cao.

Bộ xử lý ARM
Bộ xử lý ARM cũng là một trong những họ CPU dựa trên kiến ​​trúc RISC (máy tính tập lệnh giảm) được phát triển bởi Advanced RISC Machines (ARM).

Vi điều khiển ARM
ARM tạo ra bộ xử lý đa lõi RISC 32 bit và 64 bit. Bộ xử lý RISC được thiết kế để thực hiện một số lượng nhỏ hơn các loại hướng dẫn máy tính để chúng có thể hoạt động ở tốc độ cao hơn, thực hiện thêm hàng triệu phép tính mỗi giây (MIPS). Bằng cách loại bỏ các phép tính không cần thiết và tối ưu hóa các lộ trình, bộ xử lý RISC mang lại hiệu suất vượt trội tại một phần nhu cầu năng lượng của quy trình CISC (tính toán tập lệnh phức tạp).

Bộ xử lý ARM được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử của khách hàng như điện thoại thông minh, máy tính bảng, máy nghe nhạc đa phương tiện và các thiết bị di động khác, chẳng hạn như thiết bị đeo. Do tập lệnh được giảm xuống , chúng cần ít bóng bán dẫn hơn, cho phép kích thước nhỏ hơn của mạch tích hợp (IC). Bộ xử lý ARM, kích thước nhỏ hơn giảm độ khó và chi phí điện năng thấp hơn khiến chúng phù hợp với các thiết bị ngày càng thu nhỏ.

So sánh sự khác nhau chính của các chip