Informacje o mikrokontrolerach (MCU)
Mikrokontrolery to małe komputery w jednym układzie scalonym z własną pamięcią oraz wejściami i wyjściami (I/O). Mikrokontrolery (MCU) zawierają centralną jednostkę obliczeniową (CPU), oba rodzaje pamięci RAM, ROM w układzie oraz inne układy peryferyjne, z których wszystkie znajdują się w jednym układzie. Mikrokontrolery są określane jako samodzielne układy minikomputerowe lub komputery jednoukładowe, ponieważ można je uznać za kompletne komputery idealne do wykonywania konkretnych zadań w zróżnicowanym sprzęcie sterującym różnymi urządzeniami w ramach jednego systemu.
Typowe rozmiary magistrali danych mikrokontrolera to 32,16 i 8 bitów.
Typowe dołączone urządzenia peryferyjne
- Przetworniki analogowo-cyfrowe (ADC).
- Przetworniki cyfrowo-analogowe (DAC).
- Zegar czasu rzeczywistego (RTC) do dokładnego pomiaru czasu z monitorowaniem w czasie rzeczywistym.
- Uniwersalny nadajnik-odbiornik asynchroniczny (UART) – służy do przekształcania sygnałów równoległych na szeregowe i szeregowych na równolegle.
Procesory i mikroprocesory
CPU i MPU realizują zadania przez pobieranie, dekodowanie i wykonywanie instrukcji. Pamięć RAM i ROM są połączone zewnętrznie z wejściami i wyjściami. Centralne jednostki obliczeniowe CPU różnią się od mikrokontrolerów głównie ze względu na to, że mikrokontrolery można uznać za kompletne minikomputery z własną pamięcią RAM i ROM podłączoną wewnętrznie.
Procesor wykonuje instrukcje przez podstawowe działania arytmetyczne, logiczne i sterowanie wejściami i wyjściami (I/O) w ramach cyklu pobierania, dekodowania i wykonania. Centralną jednostkę obliczeniową można uznać za mikroprocesor, jednak nie wszystkie procesory są wykorzystywane jako jednostka centralna w systemie komputerowym, ponieważ system komputerowy może zawierać wiele procesorów do różnych zastosowań. Możliwe jest oddzielne przetwarzanie grafiki, dźwięku i innych urządzeń szczególnych dla zastosowania w systemie komputerowym, niezależnie od systemu głównego, w którym uruchomione jest oprogramowanie obsługi kompletnego systemu komputerowego z jego konfiguracją sprzętową.
Dostępne są poniższe rodzaje architektur zbiorów instrukcji:
- ARM = komputery o zaawansowanym zredukowanym zestawie instrukcji
- CISC = komputer o złożonym zestawie instrukcji
- Architektura Harvard
- RISC = komputer o zredukowanym zestawie instrukcji
- MIPS = mikroprocesor bez blokowania etapów potoków.
