Mikrokontroler

Mikrokontroler tipa PIK (PIC), firme Mikročip (Microchip)

Mikrokontroler je digitalna elektronska naprava u obliku integrisanog kola. Namjena mikrokontrolera je upravljanje uređajima i procesima, pa u sebi ima integrisan mikroprocesor, memoriju, digitalne i analogne ulaze i izlaze, digitalne satove („tajmere“), brojače („kauntere“), oscilatore, komunikacione sklopove („interfejse“) i druge dodatke za koje je nekada bio potreban niz posebnih integralnih kola („čipova“). Mikrokontroler normalno radi u kontrolnoj petlji, dakle očitava ulaze i zatim podešava izlaze u skladu sa svojim programom. Petlja se stalno ponavlja dok traje kontrola procesa. Brzina mikrokontrolera se meri u posebnim jedinicama-Flopsovima.

Mikrokontroler ili mikroprocesor

Glavna razlika između modernih mikroprocesora i mikrokontrolera je da su prvi optimizovani za brzinu i performanse kod računarskih programa, dok su mikrokontroleri optimizovani u pravcu integracije većeg broja kola, upravljanja procesima u stvarnom vremenu (real-time control), masovnu proizvodnju, nisku cijenu, i malu potrošnju struje. Mikrokontroleri su otporniji i na varijacije napona, temperature, vlažnosti, vibracije i tako dalje.

Istorija

Sa pojavom prvih mikroprocesora 1971. godine, počela je i njihova upotreba u kontrolne svrhe. Međutim tipičan sistem je zahtijevao veliki broj dodatnih kola za rad, kao što su bili AD pretvarači (A/D converters), brojači, oscilatori i drugo. Vremenom je došlo do integrisanja potrebnih komponenti u jedno kolo, i tako je stvoren moderni mikrokontroler.

Jedan od prvih je bio Motorola 6801 mikrokontroler, razvijen od 6800 mikroprocesora. Kasnije, 1985. godine je od 6801 stvoren popularni 68HC11 sa tad novom HCMOS tehnologijom, koja je omogućila manju potrošnju, manju osjetljivost na smetnje i brži rad. Danas mnogi modeli mogu da rade i vrše kontrolu manjih uređaja bez ikakvih spoljnih dijelova, ili sa minimalnim brojem istih. Proizvodnja mikrokontrolera iznosi nekoliko milijardi godišnje i znatno premašuje proizvodnju mikroprocesora, tipičnih za lične kompjutere (personal computers).

Dijelovi

Razne vrste će imati razne module integrisane u mikrokontroler. Ipak većina uključuje kao minimum sljedeće dijelove:

• Mikroprocesor
• ROM (ROM), EPROM (EPROM) ili fleš memoriju (flash memory)
• RAM (RAM) memoriju
• Oscilator
• Sat (timer)
• Brojač (counter)
• Vočdog tajmer (watchdog timer)
• Digitalne ulaze i izlaze

Većina uz te posjeduje i:

• Analogne ulaze i izlaze
• Komunikacioni sklop (interfejs), USART (USART), SSP (SSP) i druge
• Analogne poređivače napona (naponske komparatore)
• Modulator širine pulsa (PWM modulator) za kontrolu motora
• i druge.

Upotreba

Koriste se u najrazličitijim modernim uređajima. U robotima, telekomunikacionim uređajima, satelitima, automobilima, instrumentima, mobilnim telefonima, kamerama, kućnim uređajima kao što su mašine za pranje rublja, mikrotalasne rerne, kućnim pekarama hleba i drugdje.

Budućnost

Mikrokontroleri su od sedamdesetih godina prošlog vijeka imali brz razvoj. Sve više i više ranije odvojenih kola je integrisano, programiranje je olakšano uvođenjem „flaš“ (flash) memorija (koje se mogu mnogo puta brisati i pisati), smanjena je potrošnja struje (važno za baterijske uređaje), a ponuda različitih kontrolera je nevjerovatno široka. Danas takođe postoje i 8, 16, 32 i 64 bitni modeli, kao i DSP (DSP) modeli podešeni za brze matematičke operacije sa proširenim setom instrukcija.

Vidi još

• Mikroprocesor

Proizvođači

• Mikročip (Microchip)
• Intel (Intel)
• Atmel (Atmel) Arhivirano na sajtu Wayback Machine (21. maj 2011)
• Motorola (promijenila ime svom odjelu kontrolera u Friskejl (Freescale))
• Teksas Instruments (Texas Instruments)
• Zilog (Zilog)