Mikrokontroller

Mikrokontrolör, üzerinde bir merkezi işlem birimi (CPU), bellek, giriş/çıkış (I/O) birimleri ve diğer çevre birimlerini tek bir entegre devre içinde toplayan küçük ölçekli bir bilgisayar sistemidir. Genelde gömülü uygulamalar için tasarlanır ve sınırlı kaynaklarla çalışır.

Bir mikrokontrolörün ana özelliği, uçtan uca bir sistem olarak tek bir çip üzerinde çalışmasıdır; bu, maliyet ve güç verimliliğini artırır ve gömülü sistemler için idealdir. Genelde düşük güç tüketimiyle çalışır, maliyet odaklı uygulamalarda tercih edilir ve 8, 16 veya 32 bit genişliğinde olabilir.

Çekirdek mimarileri değişiklik gösterebilir; bazıları Harvard mimarisinde program belleğini ve veri belleğini ayrı tutarken, diğerleri von Neumann yaklaşımını benimser. Mikrodenetleyiciler genelde 8, 16 veya 32 bit olup zaman zaman RISC tabanlı çekirdekler içerir. Programlanan hafıza türleri olarak flash, ROM ve RAM kullanımı yaygındır.

Mikrokontroller ile mikroişlemci arasındaki temel fark, mikrokontrolörün çok sayıda bileşeni tek bir IC üzerinde sunmasıdır; bu sayede bağımsız bir gömülü sistem oluşturmak kolaylaşır. Mikroişlemci ise çoğunlukla sadece CPU sağlar ve bellek ile çevre birimleri harici olarak kullanılır.

Programlama açısından, mikrokontrolörler genelde C, C++ veya assembly dillerine uygundur; programlar çoğunlukla flash belleğe yazılır. Geliştirme süreci, zamanlayıcılar, PWM, ADC/DAC, seri iletişim (UART, I2C, SPI) gibi gömülü çevre birimlerinin doğru kullanılmasını gerektirir.

Kullanım alanları arasında otomotiv, tüketici elektroniği, endüstriyel otomasyon, beyaz eşyalar ve akıllı cihazlar bulunur. Popüler örnekler arasında AVR, PIC ve ARM Cortex-M ailesi sayılabilir.