mikrokontrollerien

Mikrokontrollerit ovat pienikokoisia integroidun järjestelmän piirejä, joissa on suoritin (CPU), muistia sekä useita liitäntöjä ja oheislaitteita valmiiksi pakattuina yhteen siruun. Niitä käytetään sulautetuissa järjestelmissä, joissa laitteiden on toimittava itsenäisesti ja reagoitava reaaliaikaisesti.

Tyypillisesti mikrokontrolleri sisältää CPU-ytimen, RAM-muistia, ohjelmamuistin (joko flash- tai ROM-muisti) sekä useita sisäisiä ja ulkoisia liitäntöjä, kuten UART, SPI ja I2C, sekä analogisen/digitaalisen muunnon (ADC) ja usein PWM-ohjauksen sekä ajastimia. Virtalähde ja kellopiiri määrittelevät toimintalämpötilan, jännitteen ja nopeuden. Jotkut mallit sisältävät lisäksi turvallisuusominaisuuksia ja alhaisen tehonkulutuksen tiloja.

Arkkitehtuurin osalta mikrokontrollereita voidaan tarkastella sekä Harvard-tyyppisen muistijaoon että von Neumann -mallin kautta. Useimmat modernit mikrokontrollerit ovat RISC-pohjaisia ja optimoitu energiatehokkuuteen sekä pienikokoisuuteen, mikä tekee niistä kustannustehokkaita ratkaisuja pienissä laitteissa. Ne on suunniteltu hallitsemaan reaaliaikaisia tapahtumia, anturiliitäntöjä sekä useiden oheislaitteiden ohjelmointia samanaikaisesti.

Kehitys: ohjelmointi tapahtuu pääosin C tai C++, joskus assemblyä. Kehitysympäristöihin sisältyy IDE:t, kääntäjät sekä flash-koodin ohjelmointi/debuggeri-työkalut (esim. JTAG/SWD). Monille projekteille käytetään valmiita kirjasto- ja SDK-ratkaisuja.

Sovellusalueet kattavat kotitalous- ja teollisuuslaitteet, autoelektroniikan, terveydenhuolto-, anturi- ja ohjausjärjestelmät sekä laajan valikoiman kuluttajalaitteita. Mikrokontrollerit muodostavat merkittävän osan nykyaikaisista sulautetuista ratkaisuista.