mikroohjainarkitektuurit

Mikroohjainarkkitehtuurit ovat pienelektroniikkaan suunnattuja ratkaisuja, joissa suorittimen, muistin ja oheislaitteiden kokonaisuudet integroidaan samaan piiriin. Ne yhdistävät usein ohjelmisto- ja datamuistin sekä laajan valikoiman perifeerejä, mikä mahdollistaa sulautettujen järjestelmien toteuttamisen pienellä koolla ja alhaisella tehonkulutuksella. Mikro-ohjaimia suunnitellaan erityisesti reaaliaikaisiin tehtäviin, kuten ajastuksiin, anturien lukemiseen, säätötoimintoihin ja viestintään.

Arkkitehtuurityypit vaihtelevat. Harvard-tyyppisissä järjestelmissä ohjelmisto- ja datamuisti sekä niille omat väylänsä ovat erillään, mikä mahdollistaa rinnakkaisen pääsyn kumpaankin muistityyppiin. Muokatun Harvardin tai muiden jakamisen ratkaisut ovat yleisiä nykyaikaisissa MCU:issa, jolloin muistia ja väyliä voidaan hallita joustavammin. Von Neumann -tyyppiset ratkaisut jakavat muistin ja väylät, mikä yksinkertaistaa suunnittelua mutta voi rajoittaa nopeutta ja determinismia tietyissä sovelluksissa.

Käytössä mikroohjaimet ovat yleensä 8-, 16- tai 32-bittisiä. Esimerkkejä ovat 8-bittiset AVR- ja PIC-sarjat, 16-bittiset MSP430-tyyppiset ohjaimet sekä 32-bittiset ARM Cortex-M- ja RISC-V -pohjaiset MCU:t. Ominaisuuksiin kuuluvat usein sisäinen flash-muisti ja RAM sekä perifeeriset liitännät kuten timers, ADC/DAC, UART, SPI ja I2C sekä joskus USB. Kehitystyökaluina käytetään sekä avoimia että suljettuja IDE-ympäristöjä, ja ohjelmointikielet yleisimmin C- ja C++-kieliä sekä assemblyä.