Ce este defapt un microcontroler?

CE ESTE DEFAPT UN MICROCONTROLER?

La modul general un controler ('controller' - un termen de origine anglo-saxona, cu un domeniu de cuprindere foarte larg) este, actualmente, o structura electronica destinata controlului (destul de evident!) unui proces sau, mai general, unei interactiuni caracteristice cu mediul exterior, fara sa fie necesara interventia operatorului uman. Primele controlere au fost realizate in tehnologii pur analogice, folosind componente electronice discrete si/sau componente electromecanice (de exemplu relee). Cele care fac apel la tehnica numerica moderna au fost realizate initial pe baza logicii cablate (cu circuite integrate numerice standard SSI si MSI ) si a unei electronici analogice uneori complexe, motiv pentru care 'straluceau' prin dimensiuni mari, consum energetic pe masura si, nu de putine ori, o fiabilitate care lasa de dorit.

Aparitia si utilizarea microprocesoarelor de uz general a dus la o reducere consistenta a costurilor, dimensiunilor, consumului si o imbunatatire a fiabilitatii. Exista si la ora actuala o serie de astfel de controlere de calitate, realizate in jurul unor microprocesoare de uz general cum ar fi Z80 (Zilog), 8086/8088 (Intel), 6809 (Motorola), etc.

Pe masura ce procesul de miniaturizare a continuat, a fost posibil ca majoritatea componentelor necesare realizarii unei astfel de structuri sa fie incorporate (integrate) la nivelul unui singur microcircuit (cip). Astfel ca un microcontroler ar putea fi descris ca fiind si o solutie (nu in sens exhaustiv !) a problemei controlului cu ajutorul a (aproape) unui singur circuit.

Legat de denumiri si acronime utilizate, asa cum un microprocesor de uz general este desemnat prin MPU (MicroProcessor Unit), un microcontroler este, de regula, desemnat ca MCU, desi semnificatia initiala a acestui acronim este MicroComputer Unit.

Resursele integrate la nivelul microcircuitului ar trebui sa includa, cel putin, urmatoarele componente:

a. o unitate centrala (CPU), cu un oscilator intern pentru ceasul de sistem

b. o memorie locala tip ROM/PROM/EPROM/FLASH si eventual una de tip RAM

c. un sistem de intreruperi

d. I/O - intrari/iesiri numerice (de tip port paralel)

e. un port serial de tip asincron si/sau sincron, programabil

f. un sistem de timere-temporizatoare/numaratoare programabile

Este posibil ca la acestea sa fie adaugate, la un pret de cost avantajos, caracteristici specifice sarcinii de control care trebuie indeplinite:

g. un sistem de conversie analog numerica(una sau mai multe intrari analogice)

i. un comparator analogic

j. o memorie de date nevolatila de tip EEPROM

k. facilitati suplimentare pentru sistemul de temporizare/numarare (captare si comparare)

Un microcontroler tipic mai are, la nivelul unitatii centrale, facilitati de prelucrare a informatiei la nivel de bit, de acces direct si usor la intrari/iesiri si un mecanism de prelucrare.