Viele Verbraucher , gewerbliche und industrielle Güter, einschließlich Elemente wie Toastern , Autos, Aufzüge und Öfen , haben jetzt die Vorteile der Mikroprozessor-Steuerung . Der Mikroprozessor , der auch als zentraler Bestandteil eines jeden Personal Computer, ist als ein Einzweck- Embedded Controller . Unter der Steuerung der speziellen Software stellt der Mikroprozessor Maßnahmen und macht komplexen Entscheidungen tausende Male pro Sekunde. Beschreibung
Ein Mikroprozessor -basierte Steuerung ist eine Platine aus der Mikroprozessor-Chip , RAM -und ROM- Speicher und einer Schnittstelle, über die der Prozessor kommuniziert mit anderen Geräten. Messgeräte wie Temperaturfühlern und Bewegungssensoren senden Signale in die Schnittstelle ; sendet der Mikroprozessor Steuersignale in Antwort. Die Steuersignale Antriebsmotoren , Magnetventile und leuchtet . Der Mikroprozessor verwendet Software in permanenten ROM- Speicher abgelegt , und es läuft kontinuierlich , solange die Steuerung mit Strom versorgt wird .
Programmierbarkeit
Die Software im ROM des Controllers bestimmt das Verhalten und Funktionen. Es besteht aus Tausenden von einzelnen Mikroprozessor Anweisungen, die Informationen zu lesen von Sensoren gestellt hat, logische Vergleiche und arithmetische auf Variablen . Ingenieure können neue Funktionen einfach durch das Schreiben neuer Software hinzuzufügen. Dies vermittelt einen großen Vorteil gegenüber Hardware - Ansätze nur zu kontrollieren : Der Hersteller kann das Produkt deutlich verbessern , ohne Änderungen an der Hardware . Programmierbarkeit ermöglicht auch Upgrades im Feld wie " flasht ", in dem der Endbenutzer Downloads ein Programm über das Internet und es läuft auf dem Mikroprozessor . Das Programm installiert sich in der Steuerung permanenten Speicher , die Verbesserung der Steuerung und das Produkt, das sie verwendet.
Low Cost
Die Komponenten , aus denen ein Mikroprozessor basierende Steuerung sind preiswert. Der Mikroprozessor selbst kostet ein oder zwei Dollar in Stückzahlen , andere Teile, wie der Speicher -Schnittstelle und Leiterplatte sind ebenfalls kostengünstig . Die größten Kosten sind die Kosten für Entwicklung, für das Schreiben der Software und das Testen des Controllers - der Hersteller diese Kosten amortisiert über Tausende von Einheiten . Die geringen Kosten ermöglicht einen Autohersteller , zum Beispiel auf mehrere Controller in einem Auto verwendet werden: eine , um den Motor , ein anderes für den Anti -Blockier-System zu verwalten und ein paar mehr für die Alarmanlage , Zentralverriegelung, elektrische Fensterheber und Sitze
.
Robustheit
Mikroprozessor -basierten Steuerungen sind robust und zuverlässig. Der Controller selbst hat keine mechanisch bewegten Teile und erfährt sehr wenig Verschleiß über seine Lebensdauer . Die Designer können die Steuerung resistent gegen Hitze, Feuchtigkeit und Vibrationen , um schwere Umgebungen zu behandeln. Wie bei jedem elektronischen System , die wichtigsten Punkte des Scheiterns liegen in den Verbindungen Verknüpfung verschiedene Schaltungen und Modulen , aber mit durch sorgfältige Planung , auch diese haben im Laufe der Zeit verbessert.
Speed-Dating
des Reglers Mikroprozessor läuft typischerweise bei einer internen Taktrate von bis zu 2 GHz. Bei diesen Geschwindigkeiten , führt der Prozessor bis zu Hunderten von Millionen Instruktionen pro Sekunde. Steuerung für ein Anti -Blockier-System , zum Beispiel , moduliert die Bremsen 10 bis 20 mal pro Sekunde, wobei jeder Modulationsparameter ist eine Entscheidung durch einen Vergleich der Drehung eines jeden Rades hergestellt . Der Prozessor ist so schnell , dass es leicht zu widmen Millionen Instruktionen zu jedem Ereignis Modulation , was zu einem sicheren , auch Bremswirkung , auch auf rutschigen Straßen .
