Hoje em dia, os microcontroladores são tão baratos e simples de obter que é comum usá-los em vez de circuitos lógicos fáceis como contadores, pelo único motivo de ganhar alguma flexibilidade de design e reduzir algum espaço. Algumas máquinas e robôs ainda contam com um enorme número de microcontroladores , cada um entusiasmado para uma tarefa confiante. Principalmente microcontroladores novos são ‘programáveis no sistema’, o que significa que você pode ajustar o programa que está sendo executado, sem remover o microcontrolador de sua posição. Neste artigo, estamos discutindo sobre a diferença entre AVR, ARM, 8051 e microcontroladores PIC.
Diferença entre AVR, ARM, 8051 e microcontroladores PIC
As diferenças entre os microcontroladores incluem principalmente o que é um microcontrolador, a diferença entre os microcontroladores AVR, ARM, 8051 e PIC e suas aplicações.
O que é um microcontrolador?
Um microcontrolador pode ser comparável a um pequeno computador autônomo - é um dispositivo extremamente poderoso, que é capaz de executar uma série de tarefas pré-programadas e interagir com dispositivos de hardware extras. Sendo embalado em um minúsculo circuito integrado (IC) cujo tamanho e peso são regularmente desprezíveis, está se tornando o controlador perfeito para robôs ou qualquer máquina que necessite de algum tipo de automação inteligente. Um único microcontrolador pode ser suficiente para gerenciar um pequeno robô móvel, uma máquina de lavar automática ou um sistema de segurança. Vários microcontroladores contêm uma memória para armazenar o programa a ser executado, e muitas linhas de entrada / saída que podem ser utilizadas para atuar em conjunto com outros dispositivos, como ler o estado de um sensor ou controlar um motor.
Microcontrolador 8051
Microcontrolador 8051 é uma família de microcontroladores de 8 bits desenvolvida pela Intel no ano de 1981. Esta é uma das famílias populares de microcontroladores que estão sendo usados em todo o mundo. Este microcontrolador também foi referido como “sistema em um chip” por ter 128 bytes de RAM, 4Kbytes de ROM, 2 temporizadores, 1 porta serial e 4 portas em um único chip. A CPU também pode trabalhar com 8 bits de dados por vez, já que o 8051 é um processador de 8 bits. Caso os dados sejam maiores que 8 bits, então eles devem ser quebrados em partes para que a CPU possa processar facilmente. A maioria dos fabricantes contém 4 Kbytes de ROM, embora o número de ROM possa ser excedido em até 64 K bytes.
Microcontrolador 8051
O 8051 tem sido utilizado em um grande número de dispositivos, principalmente porque é fácil de integrar em um projeto ou fazer um dispositivo aproximadamente. A seguir estão as principais áreas de foco:
Gerenciamento de energia: Sistemas de medição eficientes facilitam o controle do uso de energia em residências e aplicações de manufatura. Esses sistemas de medição são preparados com a capacidade de incorporar microcontroladores.
Telas de toque: Um grande número de fornecedores de microcontroladores incorporam recursos de detecção de toque em seus projetos. Eletrônicos portáteis como telefones celulares, reprodutores de mídia e dispositivos de jogos são exemplos de telas sensíveis ao toque baseadas em microcontroladores.
Automóveis: O 8051 tem ampla aceitação no fornecimento de soluções automotivas. Eles são amplamente usados em veículos híbridos para lidar com variantes de motor. Além disso, funções como controle de cruzeiro e sistema anti-freio foram preparadas de forma mais eficiente com o uso de microcontroladores.
Dispositivos médicos: Dispositivos médicos móveis, como monitores de pressão arterial e glicose, utilizam microcontroladores para mostrar os dados, proporcionando assim maior confiabilidade no fornecimento de resultados médicos.
Microcontrolador PIC
O Peripheral Interface Controller (PIC) é um microcontrolador desenvolvido por um Microchip, Microcontrolador PIC é rápido e simples de implementar o programa quando comparamos outros microcontroladores como o 8051. A facilidade de programação e a simples interface com outros periféricos PIC tornam-se microcontroladores de sucesso.
Microcontrolador PIC
Sabemos que o microcontrolador é um chip integrado que consiste em RAM, ROM, CPU, TEMPORIZADOR e CONTADORES . O PIC é um microcontrolador que também consiste em RAM, ROM, CPU, cronômetro, contador, ADC ( conversores analógico para digital ), DAC (conversor digital para analógico). O microcontrolador PIC também suporta protocolos como CAN, SPI, UART para uma interface com periféricos adicionais. PIC usado principalmente para modificar a arquitetura de Harvard e também oferece suporte RISC (Computador de conjunto de instruções reduzidas) pelos requisitos RISC e Harvard acima, podemos simplesmente dizer que o PIC é mais rápido do que os controladores baseados em 8051 que são preparados com a arquitetura de Von-Newman.
Microcontrolador AVR
Microcontrolador AVR foi desenvolvido no ano de 1996 pela Atmel Corporation. O projeto estrutural do AVR foi desenvolvido por Alf-Egil Bogen e Vegard Wollan. O nome AVR deriva de seus desenvolvedores e significa microcontrolador Alf-Egil Bogen Vegard Wollan RISC, também conhecido como Advanced Virtual RISC. O AT90S8515 foi o microcontrolador inicial baseado na arquitetura AVR, embora o primeiro microcontrolador a chegar ao mercado comercial tenha sido o AT90S1200 no ano de 1997.
AVR Microocntroller
Microcontroladores AVR estão disponíveis em três categorias
TinyAVR: - Menos memória, tamanho pequeno, apropriado apenas para aplicativos mais simples
MegaAVR: - Estes são os mais populares com uma boa quantidade de memória (até 256 KB), maior número de periféricos embutidos e adequados para aplicações desde modestas a complexas.
XmegaAVR: - Usado em comerciais para aplicações complexas, que precisam de grande memória de programa e alta velocidade.
Processador ARM
A Processador ARM também faz parte de uma família de CPUs baseada na arquitetura RISC (computador com conjunto reduzido de instruções) desenvolvida pela Advanced RISC Machines (ARM).
Microcontrolador ARM
Um ARM produz processadores multi-core RISC de 32 bits e 64 bits. Os processadores RISC são projetados para executar um número menor de tipos de instruções de computador para que possam operar em uma velocidade mais alta, executando milhões extras de instruções por segundo (MIPS). Eliminando as instruções desnecessárias e otimizando os caminhos, os processadores RISC oferecem excelente desempenho em parte da demanda de energia do procedimento CISC (computação de conjunto de instruções complexas).
Os processadores ARM são amplamente usados em dispositivos eletrônicos de clientes, como smartphones, tablets, players de multimídia e outros dispositivos móveis, como wearables. Devido ao seu reduzido conjunto de instruções, eles precisam de menos transistores, o que permite um tamanho menor do circuito integrado (IC). Os processadores ARM, o tamanho menor reduz a dificuldade e o gasto de energia menor os torna adequados para dispositivos cada vez mais miniaturizados.
Principal diferença entre AVR, ARM, 8051 e microcontroladores PIC
8051 | FOTO | APR | BRAÇO | |
Largura do ônibus | 8 bits para núcleo padrão | 8/16/32 bits | 8/32 bits | 32 bits principalmente disponível em 64 bits |
Protocolos de Comunicação | UART, USART, SPI, I2C | PIC, UART, USART, LIN, CAN, Ethernet, SPI, I2S | UART, USART, SPI, I2C, (suporte AVR para fins especiais CAN, USB, Ethernet) | UART, USART, LIN, I2C, SPI, CAN, USB, Ethernet, I2S, DSP, SAI (interface de áudio serial),IrDA |
Velocidade | 12 Ciclo de relógio / instrução | 4 Ciclo de relógio / instrução | 1 relógio / ciclo de instrução | 1 relógio / ciclo de instrução |
Memória | ROM, SRAM, FLASH | SRAM, FLASH | Flash, SRAM, EEPROM | Flash, SDRAM, EEPROM |
É UM | CLSC | Alguns recursos do RISC | RISCO | RISCO |
Arquitetura de Memória | Da arquitetura Neumann | Arquitetura de Harvard | Modificado | Arquitetura modificada de Harvard |
Consumo de energia | Média | Baixo | Baixo | Baixo |
Famílias | 8051 variantes | PIC16, PIC17, PIC18, PIC24, PIC32 | Tiny, Atmega, Xmega, AVR de propósito especial | ARMv4,5,6,7 e série |
Comunidade | Grande | Muito bom | Muito bom | Grande |
Fabricante | NXP, Atmel, Silicon Labs, Dallas, Chipre, Infineon, etc. | Média de microchip | Atmel | Apple, Nvidia, Qualcomm, Samsung Electronics e TI etc. |
Custo (em comparação com os recursos fornecidos) | Muito baixo | Média | Média | Baixo |
Outro recurso | Conhecido por seu padrão | Barato | Barato, eficaz | Operação de alta velocidade Grande
|
Microcontroladores populares | AT89C51, P89v51, etc. | PIC18fXX8, PIC16f88X, PIC32MXX | Comunidade Atmega8, 16, 32, Arduino | LPC2148, ARM Cortex-M0 para ARM Cortex-M7, etc. |
Portanto, trata-se da diferença entre os microcontroladores AVR, ARM, 8051 e PIC. Esperamos que você tenha entendido melhor este conceito. Além disso, quaisquer dúvidas sobre este conceito ou para implementar projetos eletrônicos e elétricos , dê suas sugestões valiosas pelo comentário na seção de comentários abaixo. Aqui está uma pergunta para você, quais são as aplicações de AVR e ARM?