Mikrokontrolér
Z Wikipédie
Mikrokontrolér (jednočipový mikropočítač, jednočipák, jednočip, monolit; z angl. microcontroller; tiež mcu z microcontroller unit) je špeciálny druh mikroprocesora pre zákaznícky špecifické koncové aplikácie.
Obsah |
[úprava] Charakteristika
Mikrokontroléry majú popri procesorovom jadre integrované skoro všetky základné prvky ktoré mikroprocesor potrebuje k funkcii:
- Procesorové jadro
- Pamäť RAM
- Pamäť s programom - vo forme ROM, EPROM (dnes už zastaralé) alebo FLASH
- Časovače
- vstupno-výstupné zariadenia (I/O kontroléry):
K základnej funkcii potrebujú skutočne málo, obvykle len napájanie a zdroj hodinového signálu, obvykle vnútorný oscilátor s pripojeným vonkajším kryštálom (u moderných mikrokontrolérov býva často zabudovaný menej presný vnútorný RC-oscilátor). Pre správnu funkciu mikrokontroléra je vhodné pripojiť aj resetovací obvod, aj keď mnohé moderné mikrokontroléry ho majú už integrovaný.
[úprava] Použitie
Mikrokontroléry sa používajú najmä na jednoduché riadiace aplikácie (aj jednoduché spracovanie signálov - DSP), kde nezáleží príliš na výpočtovom výkone ale je podstatná nízka cena. Obvykle sa používajú ako zabudované zariadenia (embedded), t.j. hlavne v koncových aplikáciách. Nezriedka sa v bežných zariadeniach spotrebnej aj priemyselnej alektroniky používa väčšie množstvo špecializovaných mikrokontrolérov, napr. jeden môže riadiť sekciu motorov a aktuátorov, iný riadi display a sleduje tlačidlá, ďalší riadi celkovú funkciu, vrátane predchádzajúcich dvoch, a pod.
- CD/MP3 prehrávače (len riadenie, napr. samotný formát MP3 dekóduje iný obvod)
- RC Modely
- Telefóny
- Mikrovlnky
- Práčky
[úprava] Niektoré známejšie rodiny
[úprava] 8051
Vyvinutý firmou Intel ako následovník mikrokontroléra 8048 (ktorý bol jedným z prvých mikrokontrolérov). Uvedený na trh v roku 1980. Bol licensovaný veľkému množstvu firiem (zo známejších Philips, Atmel, Dallas Semiconductor, Winbond, SST a mnohé iné) a aj keď Intel ho už nevyrába, je naďalej vyrábaný v množstve klonov a variánt. Je aj mimoriadne populárny ako riadiace jadro mnohých ASIC obvodov.
[úprava] PIC
Firma Microchip odkúpila jadro PIC od krachujúcej firmy General Instruments a ďalej ho vyvíjal. Vyznačuje sa mimoriadne jednoduchou štruktúrou a malým množstvom inštrukcií, prečo je nesprávne označovaný ako RISC. Vyrába sa v niekoľkých rodinách - PIC12, PIC16, PIC17, PIC18, dsPIC - líšiacich sa výkonom, avšak s podobnou inštrukčnou sadou. Významnou črtou mikrokontrolérov PIC je ich nízka spotreba, najmä pri malých pracovných frekvenciách.
[úprava] AVR
Vyvinutý nórskou pobočkou firmy Atmel koncom deväťdesiatych rokov ako jeden z mála nových mikrokontrolérov posledných dvoch desaťročí. Aj keď sa jedná o 8-bitové jadro, bolo vyvíjané s ohľadom na ľahkú programovateľnosť v jazyku C a nesie znaky procesorov typu RISC. Vďaka pomerne vysokému výkonu, pomerne veľkému množstvu variánt s množstvom zabudovaných periférií a priaznivej cene pri nízkych objemoch nadobudol veľkú popularitu.
[úprava] Z8
Spoločnosť Zilog modifikovala svoj legendárny 8-bitový mikroprocesor Z80 do podoby mikrokontrolérov s označením Z8.
[úprava] MPS430
Rad mikrokontrolérov spoločnosti Texas Instruments so 16-bitovými prvkami a pomerne nízkou spotrebou.
[úprava] HC(S)12
Rad mikrokontrolérov spoločnosti Freescale(predtým Motorola).
[úprava] ARM
Legendárny 32-bitový mikroprocesor pochádzajúci od spoločnosti Acorn je v poslednom čase využívaný niekoľkými desiatkami výrobcov aj ako jadro výkonných mikrokontrolérov a obvodov typu SoC.
