mikroohjaimista

Mikroohjaimet ovat pieniä, integroidun piirin muodostamia ohjaimia, joita käytetään upotetuissa järjestelmissä. Ne sisältävät suoritinytimen, muistia ( yleensä flash/ ROM ja RAM) sekä runsaasti oheislaitteita, kuten sisääntulo/ulostuloa (GPIO), ajastimia, analogi- ja digitaaliarvoja mittaavia käyttöliittymiä sekä sarjasiirtokanavia (UART, SPI, I2C). Mikroohjaimet on suunniteltu toimimaan pienellä virrankulutuksella ja ne voivat säilyttää ohjelmansa ilman jatkuvaa verkkoyhteyttä tai virtakatkoa.

Arkkitehtuuri ja koon suhteen mikroohjaimet vaihtelevat 8-, 16- ja 32-bittisiksi. 8-bittiset mikroohjaimet (esimerkiksi joissakin PIC- ja AVR-sarjoissa) soveltuvat yksinkertaisiin tehtäviin, kun taas 32-bittiset mallit (kuten ARM Cortex-M -perheet ja ESP32) tarjoavat enemmän muistia, suorituskykyä ja monipuolisempia liitäntöjä. Useimmat mikroohjaimet ovat mukana Harvard- tai yhteisellä muistipalstalla: ne voivat sisältää sekä koodin että datan omat muistinsa, mikä nopeuttaa ajoa ja parantaa tehokkuutta.

Käyttö ja ohjelmointi tapahtuvat tyypillisesti C:llä tai C++:lla, mutta myös Python-pohjaiset ympäristöt (esim. MicroPython) tai Aron­diin-kirjastot ovat yleisiä. Kehitysympäristöön kuuluvat mm. Arduino-IDE, PlatformIO, MPLAB X ja STM32CubeIDE. Mikroohjaimia käytetään laajasti kodin automaatiossa, autoelektroniikassa, teollisissa ohjaimissa, kulutuselektroniikassa ja lähes kaikissa pienissä, reaaliaikaista ohjausta vaativissa järjestelmissä.

Mikroohjaimen valinta riippuu sovelluksen vaatimuksista, kuten suorituksesta, muistin koosta, oheislaitteiden tuesta ja virrankulutuksesta. Ne eroavat merkittävästi mikroprosessoreista, jotka tarvitsevat erillisiä muistipiirejä ja oheislaitteita suurissa järjestelmissä.