Микроконтроллер

Автоматизация дома и отдельных процессов на базе интеллектуальных систем невозможна без использования устройств такого типа, как микроконтроллер. Многофункциональные, компактные микроконтроллеры применяются во многих современных приборах, бытовом оборудовании и прочих инженерно-технических объектах. Они позволяют программировать и контролировать работу устройств, обеспечивать эффективное взаимодействие («диалог») человека и техники, дают возможность реализовать идеи Умной автоматизации.

Что такое микроконтроллер

Микроконтроллер (от англ. Micro Controller Unit, MCU) – это специальная микросхема, которая предназначена для управления различными приборами и электронными устройствами; позволяет не только контролировать их работу, но и обеспечивать взаимодействия между ними согласно заложенной программе.

Первые микроконтроллеры появились в 1971 году. Их создатели сумели воплотить гениальную мысль – объединить под одним корпусом процессор, память и периферию. Благодаря этому, типичная модель микроконтроллера, в отличие от микропроцессоров, содержит дополнительные встроенные устройства.  На одном миниатюрном кристалле (микросхеме) сочетаются не только функции процессора, но и периферийных устройств, содержится ОЗУ и (или) ПЗУ. По сути, микроконтроллер представляет собой однокристальный компьютер (на одной микросхеме), способный выполнять относительно несложные задачи.

Поскольку, большинство микроконтроллеров создаются на едином кристалле кремния, при упоминании данных «изделий» нередко звучат слова «кристалл», «чип» или «микрочип»; также возможны сокращения МК либо MC – от английского microcontroller.

За счет существующего преимущества перед микропроцессорами, производство микроконтроллеров приобрело широкие масштабы; потребность в них остается стабильно высокой по сей день.

Устройства микроконтроллеров: виды, применение

В микроконтроллерах может использоваться одновременно несколько устройств, выполняющих определенные задачи и функции под управлением микропроцессорного ядра МК.

Наиболее распространенными встроенными устройствами микроконтроллеров являются:

• Память. Это оперативная память (RAM, ОЗУ), постоянные запоминающие устройства (ROM, ПЗУ), а также, память перепрограммируемая ROM (EPROM) и электрически перепрограммируемая ROM (EEPROM).
• Порты ввода/вывода (I/O). Средства I/O включают в себя последовательные и параллельные порты связи (I/O линии); преобразователи аналого-цифровые (A/D) и цифроаналоговые (D/A); драйверы дисплея вакуумного флуоресцентного (VFD) или жидкокристаллического (LCD).
• Интерфейсы связи.
• Таймеры, системные часы. Часы реального времени, таймеры прерываний.

Кроме того, создаются микроконтроллеры со следующей периферией: компараторы, массивы флеш-памяти, радиочастотные приемники и передатчики, встроенные тактовые генераторы, контроллеры бесколлекторных двигателей и т.д.

Встроенные устройства отличаются высокой надежностью, так как не требуют внешних электрических цепей.

Сегодня микроконтроллеры используются в преобладающем количестве современных промышленных и бытовых приборов. Особое распространение они получили в системах автоматизации Умный дом.

Среди производителей микроконтроллеров - Hitachi, Intel, Philips, Infineon Technologies (бывшая Siemens Semiconductor Group) и другие компании.