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Was ist ein Mikrocontroller?
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 45 Zeilen
- Hi, ich bin's. Der Ivan von Schrack for Students.
- Heute erklär ich euch, was ein Mikrocontroller ist und welche Verwendungszwecke er hat.
- Ein Mikrocontroller ist im Wesentlichen ein kleiner Computer auf einem einzigen Chip.
- Er enthält einen Prozessor, Speicher und Ein und Ausgabeschnittstellen, Die es ihm ermöglichen, Aufgaben zu steuern, zu messen und zu kommunizieren.
- Mikrocontroller finden sich in vielen Alltagsgeräten, wie zum Beispiel in Haushaltsgeräten,
- Automobilen, medizinischen Geräten und sogar in Spielzeug. Man unterscheidet zwischen Mikrocontroller und Mikroprozessoren.
- Die Hauptunterschiede liegen dabei darin, dass ein Mikrocontroller kein Betriebssystem hat.
- Mit langsamen Rechentakt arbeitet und stärker auf der Platine integriert ist. Eines der bekanntesten Beispiele für einen Mikrocontroller ist der Arduino,
- den es in vielen verschiedenen Ausführungen gibt. Ein Beispiel für ein Mikroprozessor ist zum Beispiel
- der Raspberry PI. Was sind die Bestandteile eines Mkrocontrollers?
- Die wichtigsten Bestandteile eines Mikrocontrollers sind die CPU. Das steht für Central Processing Unit, der Speicher, bestehend aus Rom.
- Das steht für Read Only Memory und RAM. Das steht für Random Access Memory, Ein und Ausgang Ports.
- Analog Digital Wandler und Digital Analogwandler. Verschiedene Kommunikationsschnittstellen sowie ein Oszillator,
- der oft als Clock bezeichnet wird und für die Synchronisation des Mikrocontroller sorgt.
- Jetzt werde ich ein bisschen genauer auf die einzelnen Bestandteile eingehen.
- Die CPU oder Central Processing Unit ist das Gehirn des Microcontrollers. Sie führt die Anweisungen des Programms aus, das im Speicher gespeichert ist.
- Die CPU verarbeitet Daten und führt Operationen wie das Addieren, Subtrahieren, Vergleichen und logische Operationen aus.
- Ein Mikrocontroller hat oft eine einfache CPU, die speziell für Aufgaben entwickelt wurde, die keine hohe Rechenleistung erfordern.
- Häufig verwendet man eine 8 Bit oder 32 Bit Architektur. Der Hauptunterschied zwischen diesen Architekturen liegt in der Datenmenge,
- die Sie in einem einzelnen Schritt verarbeiten können. Kommen wir nun zum Speicher der RAM.
- Das ist der flüchtige Speicher, der während der Ausführung eines Programms verwendet wird,
- um temporäre Daten wie Variablen oder Zwischenergebnisse zu speichern. Wenn der Mikrocontroller ausgeschaltet wird, gehen die Daten im RAM verloren.
- Der ROM Hier wird der Programmcode gespeichert. Im ROM werden Programme abgelegt, die nicht verändert werden sollen.
- Kommen wir nun zu den Ein und Ausgangs Ports. Hier werden Daten wie zum Beispiel Messwerte eingelesen
- oder externe Aktoren angesteuert. Generell haben viele Mikrocontroller Ports,
- welche nur digitale Signale schalten können und auch Ports, welche analoge Signale mit hoher Auflösung einlesen können.
- Der Analog Digital Wandler und der Digital Analog Wandler. Diese dienen dazu, analoge Signale einzulesen und zu digitalisieren
- sowie um aus digital berechneten Werten wieder ein analoges Signal ausgeben zu können.
- Um mehr darüber zu erfahren, wie alle ADCs funktionieren, schaut euch gerne unser Video dazu an!
- Ein Mikrocontroller kann außerdem über verschiedene Kommunikationsschnittstellen mit anderen Geräten kommunizieren.
- Der Taktgeber, oft auch einfach als Clock bezeichnet, ist das Bauteil, das den Mikrocontroller synchronisiert.
- Er sorgt dafür, dass alle Teile des Mikrocontroller im gleichen Rhythmus arbeiten.
- Die Taktrate wird in Hertz gemessen und gibt an, wie viele Befehle der Mikrocontroller pro Sekunde ausführen kann.
- Ein schnellerer Taktgeber bedeutet eine schnellere Ausführung der Programme, erfordert aber auch mehr Energie.
- Kommen wir nun zu den Verwendungen von Mikrocontroller.
- Mikrocontroller verwendet man vor allem dann, wenn Sensoren ausgelesen werden müssen
- und mit der erhaltenen Information ein anderes Gerät, wie zum Beispiel eine LED oder ein Display angesteuert werden.
- Sie sind die Kernkomponenten von Geräten wie Waschmaschinen, Fernbedienungen, Thermostaten, 3D Druckern und sogar in modernen Autos.
- In der Welt der Internet of Things ermöglichen Sie die Vernetzung von Geräten,
- so dass sie miteinander kommunizieren und Daten austauschen können. Beispielsweise können Sensoren in Smartphones
- Licht, Temperatur oder Bewegungen erfassen und der Mikrocontroller steuert dann das entsprechende System wie Heizung, Beleuchtung oder Sicherheitstechnik.
- So, das war's mit unserem Video über den Mikrocontroller und dessen Bestandteile. Ich hoffe, ihr habt etwas dabei gelernt.
- Hier findet ihr noch ein Video über Platinen, Design und ein Video über Dioden.
- Wenn euch das Video gefallen hat, könnt ihr gerne ein Like da lassen und den Kanal abonnieren.
- Bis zum nächsten Mal.
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