澳洲 Blackmores澳佳宝 儿童矿物质咀嚼片 60粒/瓶
М?кроконтро?лер (англ. microcontroller), або однокристальний м?крокомп'ютер — виконаний у вигляд? м?кросхеми спец?ал?зований комп'ютер, що включа? м?кропроцесор, оперативну та пост?йну пам'ять для збереження виконуваного коду програм ? даних, порти вводу-виводу ? блоки з? спец?альними функц?ями (л?чильники, компаратори, АЦП та ?нш?).
Використову?ться для керування електронними пристроями. По сут?, це — однокристальний комп'ютер, здатний виконувати прост? завдання. Використання одн??? м?кросхеми значно знижу? розм?ри, енергоспоживання ? варт?сть пристро?в, побудованих на баз? м?кроконтролер?в.
М?кроконтролери можна зустр?ти в багатьох сучасних приладах, таких як телефони, пральн? машини, вони в?дпов?дають за роботу двигун?в ? систем гальмування сучасних автомоб?л?в, з ?х допомогою створюються системи контролю ? системи збору ?нформац??. На основ? м?кроконтролер?в про?ктують та створюють вим?рювальн? пристро?, системи керування об'?ктами та процесами, вони ? основою охоронних, протипожежних систем, домофон?в, сигнал?зац?й тощо.[1] Б?льш?сть процесор?в, що випускаються у св?т? — м?кроконтролери.
Перший контролер був розроблений в 1971 роц? ?нженером англ. Gary W. Boone, сп?вроб?тником Texas Instruments. У 1980 роц? ф?рма Intel випуска? м?кроконтролер i8048, ? того ж року п?зн?ше — i8051. Вдалий наб?р перифер?йних пристро?в, можлив?сть гнучкого вибору зовн?шньо? або внутр?шньо? програмно? пам'ят? ? прийнятна ц?на забезпечили цьому м?кроконтролеру усп?х на ринку. З погляду технолог?? м?кроконтролер i8051 був для свого часу дуже складним виробом — у кристал? було використано 128 тисяч транзистор?в, що в 4 рази перевищувало к?льк?сть транзистор?в в 16-розрядному м?кропроцесор? i8086.
?сну?[коли?] б?льше 200[2][3] модиф?кац?й м?кроконтролер?в, сум?сних з i8051, що випускаються двома десятками компан?й. А також велика к?льк?сть м?кроконтролер?в ?нших тип?в. Популярн?стю у розробник?в користуються 8-б?тов? м?кроконтролери PIC в?д ф?рми ?Microchip Technology? ? ?AVR? в?д ф?рми ?Atmel?.
При про?ктуванн? м?кроконтролер?в доводиться дотримувати баланс м?ж розм?рами ? варт?стю з одного боку ? гнучк?стю ? продуктивн?стю з ?ншого. Для р?зних застосувань оптимальне сп?вв?дношення цих ? ?нших параметр?в може розр?знятися дуже сильно. Тому ?сну? величезна к?льк?сть тип?в м?кроконтролер?в, що в?др?зняються арх?тектурою процесорного модуля, розм?ром ? типом вбудовано? пам'ят?, набором перифер?йних пристро?в, типом корпусу.
В той час, як 8-розрядн? процесори загального призначення повн?стю вит?снен? продуктивн?шими моделями, 8-розрядн? м?кроконтролери продовжують широко використовуватися. Це поясню?ться тим, що ?сну? велика к?льк?сть застосувань, в яких не потр?бна висока продуктивн?сть, але важлива низька варт?сть. В той же час, ? м?кроконтролери, з б?льшими обчислювальними можливостями, наприклад цифров? сигнальн? процесори.
Обмеження за ц?ною ? енергоспоживанням стримують також зростання тактово? частоти контролер?в. Хоча виробники прагнуть забезпечити роботу сво?х вироб?в на високих частотах, вони, в той же час, надають замовникам виб?р, випускаючи модиф?кац??, розрахован? на р?зн? частоти ? напругу живлення. У багатьох моделях м?кроконтролер?в використову?ться статична пам'ять для ОЗП ? внутр?шн?х рег?стр?в. Це да? контролеру можлив?сть працювати на менших частотах ? нав?ть не втрачати дан? при повн?й зупинц? тактового генератора. Часто передбачен? р?зн? режими енергозбереження, в яких в?дключа?ться частина перифер?йних пристро?в ? обчислювальний модуль.
Окр?м ОЗП, м?кроконтролер може мати вбудовану незалежну пам'ять для збер?гання програми ? даних. У багатьох контролерах взагал? нема? шин для п?дключення зовн?шньо? пам'ят?. Найдешевш? типи пам'ят? допускають лише одноразовий запис. Так? пристро? п?дходять для масового виробництва в тих випадках, коли програма контролера не оновлюватиметься. ?нш? модиф?кац?? контролер?в мають можлив?сть багаторазового перезапису незалежно? пам'ят?. На в?дм?ну в?д процесор?в загального призначення, в м?кроконтролерах часто використову?ться гарвардська арх?тектура.
Неповний список перифер??, яка може бути присутня у м?кроконтролерах, включа?:
- Р?зн? ?нтерфейси вводу-виводу, так? як UART, I2C, SPI, CAN, USB
- Аналого-цифров? ? цифро-аналогов? перетворювач?
- Компаратори
- Широтно-?мпульсн? модулятори
- Таймери
Програмування м?кроконтролер?в зазвичай зд?йсню?ться на мов? асемблера або C, хоча ?снують комп?лятори для ?нших мов, використовуються також вбудован? ?нтерпретатори BASIC ? Forth. Для в?длагодження програм використовуються програмн? симулятори (спец?альн? програми для персональних комп'ютер?в, що ?м?тують роботу м?кроконтролера), внутр?шньосхемн? емулятори (електронн? пристро?, що ?м?тують м?кроконтролер, як? можна п?д'?днати зам?сть нього до вбудованого пристрою, що розробля?ться) та ?нтерфейс JTAG.
Програма написана на мов? асемблера, що зазвичай назива?ться початковий код програми проходить трансляц?ю в об'?ктний код.
За допомогою м?кроконтролер?в зазвичай використовуються два види пам'ят?, енергонезалежна пам'ять для збер?гання м?кропрограмного забезпечення та пам'ять для читання-запису для тимчасових даних.
В?д найдавн?ших м?кроконтролер?в до сьогодн?, ш?сть-транзистор?в SRAM майже завжди використову?ться як робоча пам'ять для читання / запису, при цьому в рег?стровому файл? використову?ться ще к?лька транзистор?в на б?т. FRAM або MRAM потенц?йно можуть зам?нити його, оск?льки в?н у 4–10 раз?в щ?льн?ше, що зробить його б?льш економ?чним.
Окр?м SRAM, деяк? м?кроконтролери також мають внутр?шн?й EEPROM для збер?гання даних; ? нав?ть т?, у яких нема? (або ?х недостатньо), часто п?дключаються до зовн?шнього посл?довного м?кросхеми EEPROM (наприклад, штампу BASIC) або зовн?шнього м?кросхема посл?довно? флешпам'ят?.
Стар? м?кроконтролери використовували маску ППЗ для збер?гання м?кропрограмного забезпечення. Б?льш нов? м?кроконтролери (так? як ранн? верс?? м?кроконтролер?в Freescale 68HC11 та ранн? м?кроконтролери PIC) мали пам'ять EPROM, яка використовувала нап?впрозоре в?кно для забезпечення стирання через УФ св?тло, тод? як виробнич? верс?? не мали такого в?кна, будучи OTP (одноразового програмування). Оновлення м?кропрограмного забезпечення були екв?валентними зам?н? самого м?кроконтролера, тому багато продукт?в не можна було оновити.
Станом на 2011 р?к ? дек?лька арх?тектур м?кроконтролер?в:
- Altera 16-б?т soft microprocessor: Nios
- Altera 32-б?ти soft microprocessor: Nios II
- ARM (32-б?ти)
- Atmel 4-б?т: MARC4
- Atmel 8-б?т RISC: AVR
- Atmel 32-б?ти RISC: AVR32
- Cypress 8-bit: M8C (використову?ться у системах PSoC 1)
- Digi International 8-б?т: Rabbit 2000, Rabbit 3000, Rabbit 4000, Rabbit 5000
- Digi International 8/32-б?ти: Rabbit 6000
- Freescale 8-б?т: HC05 (застар?ла), HC11 (застар?ла), S08, RS08, HC08
- Freescale 16-б?т: HC12 (застар?ла), S12, HCS12 та S12X, HC16
- Freescale 16-б?т цифров? сигнальн? контролери: MC56F, DSP56F
- Freescale 32-б?ти: Coldfire
- Intel 8-б?т: 8051
- Infineon 8-б?т: XC800
- Infineon 16-б?т: C166, C167, XC16x, XE166, XC2000
- Infineon 32-б?ти: TriCore
- Lattice Semiconductor 8-б?т soft microprocessor: Mico8
- Lattice Semiconductor 32-б?ти soft microprocessor: Mico32
- Maxim 16-б?т RISC: MAXQ
- Microchip 8-б?т: PIC10, PIC12, PIC16, PIC18
- Microchip 16-б?т: PIC24F, PIC24H
- Microchip 16-б?т цифров? сигнальн? контролери: dsPIC30F, dsPIC33F
- MIPS (32-б?ти, 64-б?ти)
- Parallax 8-б?т: SX
- Parallax 32-б?ти 8 ядер: Propeller
- PowerPC ISA (32-б?ти, 64-б?ти)
- Renesas 8-б?т: 78K
- Renesas 16-б?т: 78K, R8C, M16C
- Renesas 32-б?ти: SuperH, RX, V850
- STMicroelectronics 8-б?т: ST6, ST7, STM8
- STMicroelectronics 16-б?т: ST10
- Texas Instruments 16-б?т RISC: MSP430
- Texas Instruments 32-б?ти цифров? сигнальн? контролери: C2000
- Toshiba 8-б?т: TLCS-870/C, TLCS-870/X
- Toshiba 32-б?ти: TLCS-900
- Toshiba 32-б?ти RISC: TX19A, TX19A/H1
- Xilinx 8-б?т soft microprocessor: Picoblaze
- Xilinx 32-б?ти soft microprocessor: Microblaze
- Zilog 8-б?т: eZ8, eZ80
- Zilog 16-б?т: ZNEO
Наведен? лише ун?кальн? арх?тектури м?кроконтролер?в. М?кроконтролери на баз? стандартних ?ндустр?альних арх?тектур (таких, як Intel MCS-51, ARM, MIPS, PowerPC ISA) випускаються багатьма ф?рмами.
- Програмований лог?чний контролер (ПЛК)
- UART — Ун?версальний асинхронний приймач/передавач
- Тактова частота
- Контролер
- ↑ | М?кроконтролери довкола нас — Коледж телекомун?кац?й та комп'ютерних технолог?й 28 жовтня 2019[недоступне посилання]
- ↑ - Проектування м?кропроцесорних систем: Кредитний модуль ?Проектування м?кропроцесорних систем на баз? м?кроконтролер?в с?мейства MCS-51?: Програмування м?кроконтролер?в с?мейства MCS–51: Навчальний пос?бник для студент?в напряму п?дготовки 6.050201 ?Системна ?нженер?я? кафедри Автоматики та управл?ння у техн?чних системах / Автор: А. О. Новацький– К: НТУУ ?КП??, 2016—156с (PDF). Арх?в ориг?налу (PDF) за 21 с?чня 2022. Процитовано 20 листопада 2020.
- ↑ - Чешко ?. В. Вступ до спец?альност? ?Електрон?ка?: навчальний пос?бник — Суми: Сумський державний ун?верситет, 2017. — 148 с. (PDF). Арх?в ориг?налу (PDF) за 28 листопада 2020. Процитовано 20 листопада 2020.
- М?кроконтролерн? пристро?: навч. пос?б. для студ. спец. ?М?кро- та наноелектрон?ка? / О. С. Тонкошкур, ?. В. Гом?лко, О. В. Коваленко ; Дн?пропетровський нац. ун-т ?м. О. Гончара. — Д. : Вид-во ДНУ, 2011. — 264 c.
- Сучасн? м?кроконтролери. Теор?я ? практика використання стандартних модул?в Arduino: [навч. пос?б. для студент?в ВНЗ] / А. А. Зор?, В. П. Тарасюк, О. А. Штепа ; Держ. ВНЗ ?Донец. нац. техн. ун-т?. — Покровськ (Донец. обл.): ДонНТУ, 2017. — 281 с. : ?л., табл. — ISBN 978-966-377-209-7.
- Лисенков М. О. М?кроконтролери в приладах ? пристроях: п?друч. для студ. техн. спец. вищ. навч. закл. / М. О. Лисенков, ?. ?. Ключник ; МОН Укра?ни, Харк. нац. ун-т рад?оелектрон?ки. — Харк?в: ХНУРЕ, 2014. — 368 с. : ?л. — ISBN 978-966-659-203-6
 | Ця стаття м?стить перел?к джерел, але походження окремих тверджень у н?й залиша?ться незрозум?лим через практично повну в?дсутн?сть виносок. (травень 2020) |
| Арх?тектура |
|  | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Виробники | ||||||||
| Компоненти | ||||||||
| Перифер?я |
| |||||||
| ?нтерфейси | ||||||||
| ОС | ||||||||
| Програмування | ||||||||