微控制器与嵌入式系统的集成电路技术简介

我们在日常生活中使用的每种电子设备都设计有电气和电气bob体育棋牌电路。这些电子和bob足球体育app电路可以使用各种技术来设计，比如真空管技术、晶体管技术、集成电路或集成电路技术、微处理器技术和单片机技术。这些技术可以使用分立的电子元器件、集成电路、微处理器和微控制器来实现。在本文中，我们将讨论在集成电路技术和先进的集成电路技术如单片机集成电路技术中最适合嵌入式系统的技术。但是，在进一步深入之前，我们首先必须了解什么是集成电路技术和单片机集成电路技术。

IC技术

在早期的日子里，使用真空管设计嵌入式系统装置的尺寸非常大，更昂贵。第一个点接触晶体管由John Bardeen和Walter Brattain于1947年在贝尔实验室开发。然后，晶体管的发明减少并更换了笨重昂贵真空管在电脑设计。随后,晶体管使用减少了电路的尺寸，因为这些晶体管体积更小，经济，性能更快，可靠，消耗更少的电力。电路建造使用晶体管和其他分立电子元件称为分立电路。

在设计上进行了革命性的改变电气和bob足球体育app电路和计算机具有集成电路或IC技术的发明。集成电路的尺寸非常小，非常可靠，最经济，并且使用非常简单。IC技术的这种概念在1958年推出，这款IC技术小型化了大量电气和电子小工具，如移动电话，笔记本电脑，计算机等许多设备。集成电路可以定义为一个集集成在小型半导体材料板上的电子电路，通常称为硅芯片。每个集成电路都可以非常紧凑，在非常小的区域内包含数十亿个晶体管和其他组件。

一代又一代集成电路技术

集成电路有不同的一代，根据数量晶体管用于集成电路芯片。它们是:小规模集成(SSI)，集成电路包含几个几十个晶体管。20世纪60年代见证了中等规模集成(MSI)，即包含数百个晶体管的集成电路芯片。在70年代有很多大规模集成电路(LSI)，即在每个芯片上集成成千上万个晶体管。上世纪80年代出现了超大规模集成电路(VLSI)，即在每个芯片上集成了数十万个晶体管。此外，超大规模集成(ULSI)、每个芯片集成超过100万个晶体管、晶片规模集成(WSI)、片上系统(SOC)和三维集成电路(3D-IC)正在开发中。集成电路如555timer IC, 741运算放大器，CMOS, NMOS，BICMOS技术等被认为是集成电路技术的实际实例。

有不同的集成电路类型如ADC，DAC，放大器，电源管理IC，时钟和定时器IC，以及使用的接口IC为各种嵌入式系统应用。

集成电路技术的应用

非单片机基于太阳能充电控制器项目是IC技术的简单应用。在本项目中，实现了受控装药机制，避免了装药不足，在充电，和深放电条件下不使用单片机。一组运算放大器使用作为监控面板电压的比较器，负载电流不断。绿色和红色led用于指示。绿色led用于指示充满电的电池状态，而红色led则指示充电不足或过载或深度放电状态。

功率半导体开关MOSFET是用来切断的吗负载如果红色LED指示电池低电平或过载状态。如果是绿色的LED表明充满电状态电池然后，使用晶体管将太阳能绕过电路中的虚拟负载。因此，电池受到保护形式充电。可以使用此项目进一步增强GSM调制解调器和单片机实现通信太阳能系统和控bob的是什么网站制室的状态监测系统。

单片机集成电路

微控制器是一种先进的集成电路或集成电路，与其他外围设备结合。开发和使用嵌入式系统的应用程序正在增加随着IC技术的进步，如微处理器技术，以及单片机技术。晶体管技术的缺点，IC技术通过先进的IC技术微处理器和微控制器技术减少。微处理器在单个集成电路上集成计算机中央处理单元（CPU）的功能。是icrocontroller单位可视为小型计算机该集成电路由一个小型中央处理器、晶体振荡器、定时器、看门狗和模拟I/O组成。有不同类型的寄存器，用于某些特定任务的中断。微控制器有不同的类型，如AVR单片机，PIC单片机等。但通常8051.单片机IC被用于大多数嵌入式系统的应用。

如果我们使用集成电路技术，那么在嵌入式系统中需要多个离散组件来执行某些任务。如果我们使用先进的集成电路技术单片机技术，然后只是通过编写一些简单的编程线，我们可以执行多个任务。就这样数量在嵌入式系统中，使用离散元件可以降低电路的尺寸、复杂性和成本单片机技术。

单片机技术的应用

使用微控制器的太阳能电荷控制器是一个典型的应用单片机先进的集成电路技术。为了有效利用太阳能，采用太阳能照明系统包括太阳能灯笼，太阳能路灯，太阳能房屋和花园照明系统正在农村和城市地区使用。太阳能发电系统主要由四大组成组件:光伏模块，可充电电池，负载，太阳能充电控制器。

用四个主要块的太阳能发电系统的框图单片机技术如图所示。在这四个组件中，考虑使用微控制器的太阳能充电控制器，它在提高太阳能发电系统的整体性能方面起着重要作用。用于的硬件组件太阳能充电控制器电路是AT89C2051.单片机、串行ADC0831电压稳压器IC7805、功率半导体开关MOSFET、液晶显示、可充电电池、充电控制、黄昏至黎明传感器和负载控制。

一个电池是用来提供5V直流稳压电源电源单片机用于使用ADC监测电池电压。的电压使用潜在分频器将0V-20V缩放到V-5V，其具有在ADC的引脚2处制造的电阻器装置，并且这些值显示在LCD显示器上。使用并行调节技术，允许充电电流流入电池如果电池充满电，则停止为电池充电。基于从黄昏到黎明传感器的输入信号，单片机开关充电或负载继电器。的液晶显示器是由单片机显示计费信息。

如果电池充满电(高达14 v)继电器是通过MOSFET通电中断充电。然后启动5分钟计时器通过单片机LCD显示电池满电信息。如果该计时器已经过，则电池通过继电器重新连接到太阳能电池板，因此尽可能长的太阳能充电电流脉冲脉冲太阳能电压存在。如果太阳能电池板电压低于稳压二极管电压黄昏到黎明的传感器,那么单片机从黄昏到黎明传感器接收信号，然后通过MOSFET激活负载，负载ON信息显示在LCD显示屏上。如果电压黄昏至黎明传感器的电压低于10V，然后单片机通过。关闭负载场效应晶体管。

嵌入式系统的最佳技术

在本文中，较早介绍了IC技术和单片机IC技术以及他们的例子，类型,实用应用单片机和集成电路技术嵌入式系统的应用程序已经简要讨论过了。上面讨论了太阳能充电控制器与前集成电路技术以及与先进集成电路技术的结合等单片机IC技术显示了这两种技术之间的差异。它还表明，这两种技术仍然是根据要求使用的。这两种技术都具有一些优点和缺点，同时用于嵌入式系统。

与使用分立元件构建的电路相比，集成电路技术减小了电路的尺寸。一个先进的单片机通过用单个电路中的许多集成电路替换电路中的许多集成电路，IC技术可以减少电路的大小单片机集成电路。因此，使用集成电路技术的电路成本低于离散或晶体管技术。单片机集成电路技术电路成本较低，与用集成电路技术设计电路的成本相比。类似地，对于若干个参数，则单片机与集成电路技术和分立元件或晶体管技术相比，该技术更适合于嵌入式系统。

数字表明嵌入式系统的应用程序采用不同的技术设计。对于嵌入式系统的某些特定应用，集成电路技术优于单片机技术。但是大多数嵌入式系统应用程序利用单片机技术，因为它更先进，与IC技术相比具有更多优势。此外，将从EdgeFX技术提供技术帮助特定的技术为你的学术项目工作基于您对嵌入式系统的兴趣。