Introdução aos microprocessadores embutidos e seus aplicativos

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Um microprocessador embutido é um chip de computador usado em vários dispositivos e equipamentos para fornecer funcionalidade adicional. Um microprocessador é um componente eletrônico digital com transistores integrados em um único IC semicondutor que é pequeno e consome menos energia. Devido à flexibilidade, custo, programabilidade e adaptabilidade microcontroladores são populares para implementar vários tipos de controladores que conhecemos do história da eletrônica . As funções do microprocessador incluem buscar, decodificar e processar os dados.

microprocessador embutido

microprocessador embutido



Os sistemas de microprocessador embutidos nada mais são do que chips de computador que são parte integrante do sistema de iluminação, eletrodomésticos , equipamentos industriais, etc. Geralmente, os microprocessadores são usados ​​no processamento de sinais, computação geral e dados de computação em tempo real. Como um processador de sinal, o uso de microprocessadores em televisões digitais inclui a decodificação dos sinais digitais e de rádio. Em sistemas de tempo real, os microprocessadores estão embutidos em dispositivos de segurança como o sistema de quebra de antibloqueio - esses sistemas são amplamente utilizados em automóveis. Sua importância inclui:


  • Lidar com muitas funções como cálculos e processamento de texto em velocidades mais altas
  • Execução de operações para as funções repetitivas, contínuas, progressivas e sequenciais sem trabalho humano
  • Comunicação com a Internet, telefones e outros dispositivos de interface

Diagrama de blocos de um microprocessador embutido

Diagrama de blocos de um microprocessador embutido

Diagrama de blocos de um microprocessador embutido



Um chip microprocessador é construído usando dispositivos semicondutores em que milhares de transistores são integrados em um único chip para melhor desempenho. Quando olhamos para história do microprocessador , os processadores Pentium 4 têm cerca de 40-50 milhões de transistores. As principais peças do microprocessador incluem:

  • ALU (Unidade Lógica Aritmética)
  • Unidade de memória
  • Unidade de controle
  • Registros
  • Barramento de Sistema

Unidade Lógica Aritmética

Uma ALU também é conhecida como unidade inteira, pois é usada para realizar operações lógicas como Not, OR AND e cálculos matemáticos como adicionar, subtrair, dividir, multiplicar e comparações como maior que, menor que, etc.

Unidade de memória


A memória cache é uma pequena quantidade de memória localizada no chip de um microprocessador. UMA microprocessador armazena uma cópia de dados e instruções em sua memória cache enquanto executa o programa. Os tipos de memória de microprocessador incluem ROM e RAM.

Unidade de controle

Unidade de controle é o cérebro de um microprocessador, pois gerencia operações completas. Ele realiza operações como gerenciamento de dispositivos de entrada e saída, armazenamento de dados e busca de instruções.

Registros

Os registros são memórias pequenas e rápidas integradas à unidade de processamento central (CPU) para acelerar sua operação. Registradores de propósito geral armazenam dados arbitrários e registradores de propósito especial controlam o processador.

Barramento de Sistema

O barramento do sistema é um único fio usado para conectar diferentes componentes para se comunicar com as partes internas e externas do microprocessador. O barramento recebe dados e instruções da memória principal e os envia ao cache de instruções e ao cache de dados. Finalmente, eles são processados ​​e os resultados são enviados novamente para a memória principal através deste barramento.

Tipos de microprocessadores

O classificação de microprocessador embutido depende de vários fatores como desempenho de computação, disponibilidade de memória, tipo de aplicativo, etc., e alguns desses microprocessadores incluem:

  • Microprocessadores de conjunto de instruções complexas
  • Microprocessadores de conjunto de instruções reduzido
  • Microprocessadores superescalares
  • Circuito integrado específico de aplicativo (ASIC)
  • Microprocessadores de sinal digital (DSPs)

Aplicações do microprocessador

Aplicações do microprocessador

Aplicações do microprocessador

Esses microprocessadores podem ser usados ​​para aplicações de propósito geral ou aplicações de propósito especial. As aplicações de microprocessadores incluem o seguinte:

1. Aplicativos de uso geral

Microprocessadores para aplicações de uso geral incluem computadores pessoais , microcomputadores de placa única, super minis e designs auxiliados por computador (CAD).

Computadores pessoais

Os computadores pessoais possuem microprocessadores de 8 ou 16 bits. Os computadores domésticos vêm com microprocessador de 8 bits para aprender programas e jogar videogames, enquanto os computadores com microprocessador de 16 bits são usados ​​para negócios, contas, processamento de texto e outros fins.

Microcomputadores de placa única

Os microcomputadores de placa única têm configuração simples de hardware e software e são mais baratos. Esses microcomputadores são usados ​​para construir pequenos sistemas de computador e treinar alunos.

Super minis e CAD

Processadores de 32 bits são usados ​​em microcomputadores poderosos. E, como resultado, o desempenho desses computadores é muito melhor do que os minicomputadores e, eles são usados ​​no lado da engenharia como máquinas CAD.

2. Aplicação para fins especiais

aplicação de propósito especial inclui controle, comunicação , instrumentação, automação de escritório e publicação.

Comunicação

Na indústria de telefonia, os microprocessadores são usados ​​em modems, centrais telefônicas, aparelhos de telefone digital e também em sistemas de reserva aérea e ferroviária, tanto em nível internacional quanto nacional. Telefones celulares e televisores também usam microprocessadores.

Instrumentação

Em vários instrumentos, os microprocessadores são implementados como controladores principais e também usados ​​em instrumentos médicos para medir temperatura e pressão arterial.

Ao controle

Os microprocessadores estão agora disponíveis em eletrodomésticos, como máquinas de lavar e fornos de microondas e, em automação industrial setores, microcontroladores são usados ​​para controlar vários parâmetros como temperatura, velocidade, umidade e pressão.

Publicação e Automação de Escritório

Estes são usados ​​no escritório para executar operações de planilha e armazenamento. Na publicação, microprocessadores são usados ​​em impressoras LASER para boa velocidade e fazer cópias automáticas de fotos.

Isso é tudo sobre os sistemas de microprocessador embutido e suas aplicações. Acreditamos que as informações fornecidas neste tópico valem a pena considerar a importância dos microprocessadores. Compartilhe suas sugestões e opiniões sobre este artigo ou projetos elétricos e eletrônicos na seção de comentários.

Créditos fotográficos

  • Microprocessador embutido por fineartamerica
  • Diagrama de blocos do microprocessador embutido por Hqew