Mikrokontroller
En mikrokontroller er en programmerbar prosessor som samtidig inneholder periferifunksjoner. Foruten en 8-bits, 16-bits eller 32-bits prosessor med arbeids-RAM inneholder mikrokontrolleren ofte en ROM eller flash-RAM med styringsprogram, helt eller delvis på samme chip. Dersom alle funksjonene er samlet på en eneste chip brukes noen ganger også begrepet system on a chip.
Mikrokontrollere inneholder ofte komplekse periferienheter, som for eksempel CAN-bus, USB, I²C, SPI, Ethernet-grensesnitt, AD-omsetter, UART og pulsbreddemodulator. På denne måten kan mikrokontrolleren effektivt brukes i elektroniske kontroll- og målesystemer, til å implementere digital styringslogikk, AD-omsetting, motorstyring og andre funksjoner som ellers måtte realiseres med et utall diskrete komponenter. I tingenes internett spiller mikrokontrollere en viktig rolle.
Mikrokontrolleren programmeres gjerne i Assembler eller C. Basic og Java blir også benyttet. Det ferdige programmet overføres til mikrokontrollerens interne minne. C og Assembly er vanligst å bruke da disse språkene er laget for å prossesere hurtig.
Ellers er ARM en utbredt standard der det finnes brikker fra alle de ovennevnte produsenter med forskjellig tilbehør og funksjoner. ARM er også arkitekturen i Intel Freescale som mange kjenner fra PDA'er. ARM brikker går fra å være mikrokontrollere og helt opp til spekter av prosessorer. Fordel med å lære seg ARM arikitektur er at man fort kan finne en kraftigere eller litt annerledes brikke og beholde kunnskapen man har lært seg.
Komponenter av en mikrokontroller
En mikrokontroller består av følgende komponenter:[1]
- CPU-prosessor er en av de kritiske komponentene, som hjelper datamaskinen med å samle inn data, dekode dem og implementere oppgaven. Denne delen er hjernen til MCU, som lar den fullføre komplekse matematiske og logiske oppgaver.
- RAM er dataminnet, som fungerer som et midlertidig lagringssted for data og programmer. I motsetning til skrivebeskyttet minne (ROM) som fungerer selv uten strøm, brukes RAM bare når enheten er slått på.
- Oscillatorhandlingene er klokken; den overvåker rytmene til datamaskinens interne prosesser. Denne delen av enheten hjelper til med å holde oversikt over de utførte funksjonene og initiere og stoppe dem etter behov.
- Inn- og utgangsporter er kommunikasjonsportene som kobler den innebygde kontrolleren med andre enhetskomponenter og hjelper den med å sende signaler.
- Systembussen er den interne banen som forbinder CPU med minne.
- Omformere som analog til digital omformer (ADC) og digital til analog omformer (DAC) transformerer analoge elektriske signaler til digitale og omvendt.
- En ekstra funksjonsblokk brukes i de mest sofistikerte enhetene som roboter og romsystemer. Denne komponenten utfører vanligvis noen smale og komplekse funksjoner som ikke er nødvendige i daglige enheter.