Mikroohjaimessa

Mikroohjaimessa tarkoittaa, että ohjaus ja logiikka on upotettu yhteen pienikokoiseen piiriin. Mikroohjaimet yhdistävät suoritinyksikön, ohjelmamuistin ja data-muistin sekä useita oheisrajapintoja samaan pakettiin, jolloin järjestelmä voi toimia ilman erillistä suurempaa kehitysalustaa.

Rakenteeltaan mikro-ohjaimella on yleensä CPU, flash- tai ROM-muistiin tallennettu ohjelma, RAM-muisti sekä I/O-rajapinnat. Lisäksi niissä on ajastimia, PWM-lähtöjä, ADC (analoginen-digitaalimuunnin) sekä digitaalisia kommunikaatiolaitteita kuten UART, SPI ja I2C. Monet mallit sisältävät watchdogin, virrankatkaisun ja mahdollisuuden DMA:n käyttöön. Suurin osa toimii reaaliaikaisesti ja on suunniteltu pienikokoisiksi sekä energiatehokkaiksi.

Ohjelmointi ja kehitys tapahtuvat tyypillisesti C- tai C++ -kielellä, joskus assemblylla. Useimmat projektit ladataan flash-muistiin ohjelmoinnilla tai bootloaderin kautta. Kehitystyökaluina käytetään GCC-pohjaisia työkaluja sekä IDE:itä kuten PlatformIO, Arduino IDE, MPLAB X tai Atmel Studio. Debuggaus tapahtuu in-circuit debuggerin tai ohjelmointilaitteen avulla.

Käyttökohteita ovat pienet laitteet ja järjestelmät kuten sensorit, automaatio, kodin elektroniikka, teollisuuslaitteet ja IoT-laitteet. Mikroohjaimen etuja ovat pieni koko, matala hinta ja alhainen virrankulutus sekä mahdollisuus toimia ilman erillistä käyttöjärjestelmää. Rajoitteita ovat rajallinen muistimäärä ja suorituskyky sekä erityistarpeet reaaliaikaisessa hallinnassa.

Yhteenvetona mikroohjaimet ovat sulautettujen järjestelmien peruskomponentteja: ne tarjoavat integroidun alustan ohjelmoinnille ja ohjaukselle pienissä, kustannustehokkaissa ja energiaystävällisissä sovelluksissa.