Microcontrolador

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El muere desde un Intel 8742, un microcontrolador de 8 bits que incluye una CPU funcionando a 12 MHz, 128 bytes de RAM, 2048 bytes de EPROM, y ENTRADA-SALIDA en el mismo chip.
2 microcontroladores ATmega

A microcontrolador (a veces abreviado ΜC, uC o MCU) es un pequeño ordenador en un solo circuito integrado que contiene un núcleo de procesador, memoria y programable entrada/salida periféricos. Memoria del programa en forma de NI flash o OTP ROM también a menudo incluye el chip, así como una cantidad pequeña típicamente de RAM. Microcontroladores están diseñados para aplicaciones embebidas, en contraste con el microprocesadores utilizado en ordenadores personales u otras aplicaciones de propósito general.

Microcontroladores se utilizan en productos automáticamente controlados y dispositivos, tales como sistemas de control de motor de automóvil, dispositivos médicos implantables, controles remotos, máquinas de oficina, electrodomésticos, herramientas eléctricas, juguetes y otros sistemas embebidos. Reduciendo el tamaño y el costo en comparación con un diseño que utiliza un microcontroladores microprocesador, memoria y dispositivos de entrada/salida, independiente que sea económico para controlar digitalmente aún más los procesos y dispositivos. Señal mixta Microcontroladores son comunes, integrando componentes analógicos necesarios para controlar sistemas electrónicos digitales.

Algunos microcontroladores pueden utilizar cuatro bits palabras y operan en tarifa de reloj frecuencias tan bajas como 4 kHz, para bajo consumo de energía (dígito milivatios o microvatios). Generalmente tienen la capacidad de retener funcionalidad mientras esperaba para un evento como la presión del botón u otra interrupción; consumo de energía mientras duerme (reloj de la CPU y periféricos más apagado) puede ser sólo nanowatts, haciendo muchos de ellos muy adecuado para aplicaciones de larga duración de batería. Otros microcontroladores pueden servir papeles de rendimiento crítico, donde necesitan actuar más como un procesador de señal digital (DSP), con mayores velocidades de reloj y consumo de energía.

Contenido

  • 1 Historia
    • 1.1 Volúmenes
  • 2 Diseño embebido
    • 2.1 Interrupciones
    • 2.2 Programas
    • 2.3 Otras características del microcontrolador
  • 3 Mayor integración
  • 4 Entornos de programación
  • 5 Tipos de microcontroladores
  • 6 Latencia de interrupción
  • 7 Tecnología de memoria de microcontrolador incrustado
    • 7.1 Datos
    • 7.2 Firmware
  • 8 Véase también
  • 9 Referencias
  • 10 Enlaces externos

Historia

El primer microprocesador fue el 4-bit Intel 4004 lanzado en 1971, con la Intel 8008 y otros microprocesadores más capaces cada vez disponibles en los próximos años. Sin embargo, ambos procesadores requieren chips externos para implementar un sistema de trabajo, elevando el costo total del sistema y haciendo que sea imposible económicamente informatizar aparatos.

El Smithsonian Institution dice TI Ingenieros Gary Boone y Michael Cochran lograron crear el primer microcontrolador en 1971. El resultado de su trabajo fue el TMS 1000, que llegó a estar comercialmente disponible en 1974. Se combinaron la memoria de sólo lectura, lectura/escritura de memoria, procesador y reloj en un único chip y estaba dirigida a sistemas embebidos.[1]

En parte en respuesta a la existencia del chip único TMS 1000,[2] Intel desarrolló un sistema de computadora en un chip optimizado para aplicaciones de control, la Intel 8048, con piezas comerciales primer envío en 1977.[2] Combinó RAM y ROM en el mismo chip. Este chip podría encontrar su camino en teclados de PC más 1 billón y otras numerosas aplicaciones. En aquel momento Intel es Presidente, Luke J. Valenter, declaró que el microcontrolador era uno de los más exitosos en la historia de la compañía y ampliado de la división más presupuesto 25%.

Microcontroladores más en este tiempo tenían dos variantes. Uno tenía una borrable EPROM memoria del programa, con una ventana de cuarzo transparente en la tapa del paquete para permitir que se pueden borrar mediante la exposición a ULTRAVIOLETA luz. El otro era un PROM variante que sólo era programable una vez; a veces esto fue representado con la designación OTP, parados "por única vez programable". El baile era en realidad exactamente el mismo tipo de memoria como la EPROM, pero porque no había ninguna manera de exponerlo a la luz ultravioleta, no pudo ser borrado. Las versiones borrables necesaria paquetes de cerámica con ventanas de cuarzo, haciéndolos considerablemente más caro que las versiones de ODF, que podrían realizarse en envases de plástico opacos de menor costo. Para las variantes borrables, cuarzo fue requerida, en lugar de vidrio menos caro, por su transparencia a los ultravioletas — el vidrio es en gran parte opaco a los rayos UV — pero el diferenciador principal costo era el propio paquete de cerámico.

En 1993, la introducción de EEPROM memoria permitidas (comenzando con el Microchip microcontroladores PIC16x84)[citación necesitada] a borrarse eléctricamente rápidamente sin un costoso paquete según se requiera para EPROM, permitiendo que ambos prototipado rápido, y En la programación del sistema. (Tecnología EEPROM hubiera estado disponible antes de esta hora, pero la EEPROM anterior era más costoso y menos durable, haciéndola inadecuada para microcontroladores producidos en masa de bajo costo). El mismo año, Atmel introdujo el primer uso del microcontrolador Memoria Flash, un tipo especial de EEPROM.[3] Otras empresas rápidamente siguieron su ejemplo, con ambos tipos de memoria.

Coste se ha desplomado en el tiempo, con los microcontroladores de 8 bits más baratos disponible para bajo USD 0,25 cantidad (miles) en 2009,[citación necesitada] y algunos microcontroladores de 32 bits alrededor 1 USD para cantidades similares.

En la actualidad microcontroladores son baratos y fácilmente disponibles para los aficionados, con grandes comunidades en línea alrededor de ciertos procesadores.

En el futuro, MRAM podría ser usada en microcontroladores como tiene resistencia infinita y su coste de proceso del semiconductor incremental oblea es relativamente baja.

Volúmenes

Alrededor del 55% de todos CPU vendido en el mundo son 8-bit microcontroladores y microprocesadores.[4] En 1997, se vendieron más 2 billones microcontroladores de 8 bits[5] y según Semico, microcontroladores de 8 bits más 4 billones fueron vendidos en 2006.[6] Más recientemente, ha cobrado Semico que el mercado MCU creció 36,5% en 2010 y el 12% en 2011.[7]

Un hogar típico en un país desarrollado es probable que sólo cuatro microprocesadores de propósito generales, pero alrededor de tres docenas de microcontroladores. Un automóvil de gama media típica tiene microcontroladores tanto como 30 o más. También se encuentran en muchos dispositivos eléctricos tales como lavadoras, hornos de microondas y teléfonos.

A PIC 18F8720 microcontrolador en un 80-pin TQFP paquete.

Diseño embebido

Un microcontrolador puede ser considerado un sistema autónomo con un procesador, memoria y periféricos y puede ser utilizado como un sistema embebido.[8] La mayoría de los microcontroladores en uso hoy en día está incrustada en otras máquinas, tales como automóviles, teléfonos, equipos y periféricos para sistemas informáticos.

Mientras que algunos sistemas embebidos son muy sofisticadas, muchos tienen los mínimos requisitos de memoria y programa largo, sin sistema operativo, y la complejidad del software baja. Típico de entrada y salida los dispositivos incluyen interruptores, relés, solenoides, LED, pequeños o personalizada LCD pantallas, dispositivos de radio frecuencia y sensores para datos tales como temperatura, humedad, luz etc. nivel. Sistemas embebidos suelen tienen sin teclado, pantalla, discos, impresoras u otros dispositivos de I/O reconocibles de un ordenador personaly pueden carecer de dispositivos de interacción humana de ningún tipo.

Interrupciones

Microcontroladores deben proporcionar tiempo real (previsible, aunque no necesariamente rápida) respuesta a eventos del sistema embebido controlan. Cuando ocurren ciertos eventos, un interrupción sistema puede señalar el procesador para suspender el procesamiento de la secuencia de instrucción actual y comenzar un rutina de servicio de interrupción (ISR, o "manejador de interrupción"). El ISR realiza cualquier procesamiento requerido basado en la fuente de la interrupción, antes de regresar a la secuencia de instrucción original. Fuentes de interrupción posible son dependientes del dispositivo y a menudo incluyen eventos como un desbordamiento de temporizador interno, completando un análogo a la conversión digital, una variación de nivel de lógica en una entrada como de pulsar un botón y datos recibidos en un enlace de comunicación. Donde el consumo de energía es importante como en dispositivos con pilas, interrupciones también pueden despertar un microcontrolador de un estado de sueño de baja potencia donde el procesador se detiene hasta que la necesite para hacer algo por un acontecimiento periférico.

Programas

Típicamente microcontrolador programas deben encajar en la memoria de programa de la en-viruta disponible, puesto que sería costoso proporcionar un sistema con memoria externa, ampliable. Los compiladores y ensambladores se utilizan para convertir códigos de idioma idioma y ensamblador de alto nivel en un compacto Código de máquina para el almacenamiento en la memoria del microcontrolador. Dependiendo del dispositivo, la memoria del programa puede ser permanente, memoria de sólo lectura que sólo pueden ser programado en la fábrica o la memoria de programa que puede ser campo-alterable flash o borrable memoria de sólo lectura.

Fabricantes a menudo han producido versiones especiales de sus microcontroladores para ayudar a que el hardware y desarrollo de software del sistema de destino. Originalmente estos incluyeron EPROM versiones de que tienen una "ventana" en la parte superior del dispositivo a través del cual la memoria de programa puede ser borrado por ULTRAVIOLETA luz, listo para reprogramación después de un ciclo de prueba y programación ("quemados"). Desde 1998, versiones de EPROM son raras y han sido sustituidas por EEPROM y Flash, que son fáciles de usar (puede ser borrada electrónicamente) y más barato para fabricar.

Otras versiones pueden estar disponible donde el ROM es accesible como un dispositivo externo en lugar de como memoria interna, sin embargo éstos se están convirtiendo en cada vez menos frecuente debido a la amplia disponibilidad de programadores barato microcontrolador.

El uso de dispositivos programables en campo en un microcontrolador puede permitir la actualización de campo de la firmware o permiten la tarde revisiones de fábrica para los productos que se han montado, pero todavía no enviados. Memoria programable también reduce el tiempo necesario para la implementación de un nuevo producto.

Donde cientos de miles de dispositivos idénticos son necesarios, utilizando piezas de programado en el momento de fabricación puede ser una opción económica. Estos"máscara programada"las partes tienen el programa previsto en la misma forma que la lógica del chip, al mismo tiempo.

Un microcontrolador personalizable incorpora un bloque de lógica digital que puede personalizarse para proporcionar capacidad de procesamiento adicional, periféricos y interfaces se adaptan a los requisitos de la aplicación. Por ejemplo, la AT91CAP De Atmel tiene un bloque de lógica que puede ser personalizado durante la fabricación según los requerimientos del usuario.

Otras características del microcontrolador

Microcontroladores contienen generalmente de varias docenas de clavijas de entrada/salida de propósito general (GPIO). Pines GPIO son una entrada o un estado de salida configurable por software. Cuando se configuran los pines GPIO a un estado de entrada, a menudo se utilizan para leer los sensores o señales externas. Configurado para el estado de salida, pines GPIO pueden manejar dispositivos externos tales como LEDs o motores.

Muchos sistemas embebidos necesitan leer sensores que producen señales analógicas. Este es el propósito de la convertidor de analógico a digital (ADC). Puesto que los procesadores están construidos para interpretar y procesar datos digitales, es decir, 1s y 0s, no son capaces de hacer cualquier cosa con las señales analógicas que pueden ser enviadas a él por un dispositivo. Así que el convertidor analógico a digital se utiliza para convertir los datos entrantes en una forma que el procesador puede reconocer. Una característica menos común en algunos microcontroladores es un convertidor de digital a analógico (DAC) permite que el procesador de señal analógica de salida o niveles de tensión.

Además de los convertidores, muchos microprocesadores integrados incluyen una variedad de temporizadores así. Uno de los tipos más comunes de temporizadores es el Temporizador de intervalos programable (PIT). Un pozo de mayo tampoco cuenta abajo de algún valor a cero, o hasta la capacidad de la cuenta de registro, desbordando a cero. Una vez que llegue a cero, envía una interrupción para el procesador que indica que ha terminado contando. Esto es útil para los dispositivos tales como termostatos, que evalúen periódicamente la temperatura alrededor de ellos para ver si necesitan para encender el aire acondicionado encendido, el calentador sobre, etc..

Un dedicado Modulación de anchura de pulso Bloque (PWM) hace posible que la CPU de control convertidores de energía, resistiva cargas, motores, etc., sin necesidad de utilizar muchos recursos de la CPU en apretado timer bucles.

Receptor/transmisor asíncrono universal Bloque (UART) permite recibir y transmitir datos sobre una línea serial con muy poca carga de la CPU. Hardware de la en-viruta dedicado también a menudo incluye capacidades para comunicarse con otros dispositivos (patatas fritas) en formatos digitales tales como I²C y Interfaz periférico serial (SPI).

Mayor integración

Morir un PIC12C508 8-bit, completamente estática, EEPROM/EPROM/ROM-base CMOS fabricado por microcontrolador Microchip Technology usando un 1200 nanómetro proceso.
Morir de un STM32F100C4T6B ARM Cortex-M3 microcontrolador con 16 kilobytes memoria Flash24 MHz Unidad central de procesamiento (CPU), control del motor y Consumer Electronics Control Funciones (CEC). Fabricado por STMicroelectronics.

Microcontroladores no pueden implementar un bus de dirección o datos externo como integran RAM y memoria no volátil en el mismo chip como la CPU. Utilizando pernos de menos, el chip puede colocarse en un paquete mucho más pequeño, más barato.

Integración de la memoria y otros periféricos en un solo chip y probándolas como una unidad aumenta el costo de ese chip, pero a menudo resulta en disminuyeron costo neto del sistema integrado como un todo. Incluso si el costo de la CPU que ha integrado periféricos es ligeramente mayor que el costo de una CPU y periféricos externos, teniendo menos fichas típicamente permite un circuito más pequeño y más barato y reduce la mano de obra necesaria para montar y probar el circuito, además tiende a disminuir la tasa de defecto para el montaje terminado.

Un microcontrolador es un solo circuito integrado, comúnmente con las siguientes características:

  • unidad central de procesamiento -que van desde pequeños y simples 4-bit procesadores procesadores complejo 32 o 64 bits
  • memoria volátil)RAM) para almacenamiento de datos
  • ROM, EPROM, EEPROM o Memoria Flash para programa y almacenamiento de parámetros de operación
  • entrada discreta y bits de salida, permitiendo el control o detección del estado lógica de un pin de paquete individual
  • serial entrada/salida tales como puertos seriales (UARTs)
  • otros comunicaciones en serie interfaces como I²C, Interfaz periférico serial y Controller Area Network para la interconexión del sistema
  • periféricos tales como contadores de tiempo, contadores de eventos, Generadores de PWM, y perro guardián
  • generador de reloj -a menudo un oscilador de un cristal de cuarzo sincronización, Resonador o Circuito RC
  • muchos incluyen convertidores de analógico a digital, algunos incluyen convertidores de digital a analógico
  • programación y soporte de depuración en el circuito

Esta integración reduce drásticamente el número de fichas y la cantidad de cableado y placa de circuito espacio que sería necesarias para producir sistemas equivalentes en fichas separadas. Además, en dispositivos de bajo pin cuenta en particular, cada pin puede interfaz a varios periféricos internos, con la función pin seleccionada por software. Esto permite una parte ser utilizado en una amplia variedad de aplicaciones que si alfileres habían dedicado a funciones.

Microcontroladores han demostrado para ser muy popular en sistemas embebidos desde su introducción en la década de 1970.

Algunos microcontroladores utilizan un Arquitectura de Harvard:: los autobuses de memoria separadas para instrucciones y datos, permitiendo accesos a tomar lugar simultáneamente. Cuando se utiliza una arquitectura de Harvard, palabras de instrucción para el procesador pueden ser un poco diferente tamaño que la longitud de memoria interna y registros; por ejemplo: instrucciones de 12 bits con registros de datos de 8 bits.

La decisión de cual periféricos para integrar es a menudo difícil. Los vendedores de microcontrolador comercio a menudo frecuencias de funcionamiento y flexibilidad de diseño de sistema contra time-to-market requisitos de sus clientes y en general menor coste de sistema. Fabricantes tienen que equilibrar la necesidad de reducir al mínimo el tamaño de la viruta contra funcionalidad adicional.

Arquitecturas de microcontrolador varían ampliamente. Algunos diseños incluyen núcleos microprocesador de propósito general, con una o más funciones ROM, RAM o I/O integradas en el paquete. Otros diseños son propósito construido para aplicaciones de control. Una instrucción de microcontrolador establece generalmente tiene muchas instrucciones destinadas a operaciones bit a bit hacer programas de control más compacto.[9] Por ejemplo, un procesador de propósito general puede requerir varias instrucciones para probar un poco en un registro y rama si el bit está establecido, donde un microcontrolador podría tener una sola instrucción para proporcionar esa función comúnmente requerida.

Microcontroladores normalmente no tienen un coprocesador, así coma flotante aritmética se realiza por software.

Entornos de programación

Microcontroladores fueron programados originalmente solamente en lenguaje ensamblador, pero varios lenguajes de programación de alto nivel Ahora también son de uso común para microcontroladores de destino. Estas lenguas tampoco están diseñadas especialmente para el propósito, o las versiones de idiomas de uso general tales como la Lenguaje de programación C. Compiladores para lenguajes de propósito general usualmente tendrá algunas restricciones, así como mejoras para un mejor apoyan las características únicas de los microcontroladores. Algunos microcontroladores tienen entornos para ayudar a desarrollar ciertos tipos de aplicaciones. Microcontrolador vendedores suelen hacen herramientas disponibles libremente para que sea más fácil adoptar su hardware.

Muchos microcontroladores son tan extravagantes que efectivamente necesitan sus propios dialectos no estándares de C, tales como SDCC para el 8051, que previenen usando herramientas estándar (por ejemplo, bibliotecas de código o herramientas de análisis estático) incluso para código no relacionado con las características de hardware. Intérpretes a menudo se utilizan para ocultar esas rarezas de bajo niveles.

Firmware intérprete también está disponible para algunos microcontroladores. Por ejemplo, BASIC en los primeros microcontroladores Intel 8052;[10] BASIC y FORTH en el Zilog Z8[11] así como algunos dispositivos modernos. Normalmente estos intérpretes de apoyo programación interactiva.

Simuladores están disponibles para algunos microcontroladores. Esto permite a un desarrollador analizar el comportamiento del microcontrolador y su programa debe ser si usaban la parte real. A simulador se mostrará el estado interno del procesador y también de las salidas, así como permitir que las señales de entrada que se generen. Mientras por un lado más simuladores se limitarán de poder simular mucho otro hardware en un sistema, pueden ejercitar las condiciones que de lo contrario pueden ser difíciles de reproducir a voluntad en la aplicación de la física y pueden ser la forma más rápida para depurar y analizar problemas.

Microcontroladores recientes se integran a menudo con la en-viruta depuración los circuitos que cuando accede por un emulador en circuito Via JTAG, permiten depurar del firmware con un depurador.

Tipos de microcontroladores

Vea también: Lista de microcontroladores comunes

A partir de 2008 hay varias arquitecturas de microcontrolador docena y proveedores que incluyen:

  • BRAZO procesadores de núcleo (muchos vendedores)
    • BRAZO Cortex-M núcleos son específicamente dirigidas a aplicaciones del microcontrolador
  • Atmel AVR (8 bits), AVR32 (32-bit), y AT91SAM (32-bit)
  • Cypress SemiconductorM8C Core utilizado en su PSoC (programable sistema-on-Chip)
  • Freescale ColdFire (32-bit) y S08 (8-bit)
  • Freescale 68HC11 (8-bit)
  • Intel 8051
  • Infineon: 8-bit XC800, 16-bit XE166, XMC4000 32 bits (Brazo basado corteza M4F), TriCore de 32 bits y, 32-bit Aurix Tricore Bit microcontroladores[12]
  • MIPS
  • Microchip Technology PIC, (8-bit PIC16, PIC18, 16 bits dsPIC33 / PIC24), (32-bit PIC32)
  • NXP Semiconductors LPC1000, LPC2000, LPC3000, LPC4000 (32-bit), LPC900, LPC700 (8-bit)
  • Hélice de paralaje
  • PowerPC ISE
  • Conejo 2000 (8-bit)
  • Renesas Electronics: RL78 16-bit MCU; RX 32-bit MCU; SuperH; V850 32-bit MCU; H8; R8C 16-bit MCU
  • Silicon Laboratories Pipelined 8051 microcontroladores de 8 bits y señal mixta basados en ARM microcontroladores de 32 bits
  • STMicroelectronics STM8 (8 bits), ST10 (16 bits) y STM32 (32-bit)
  • Texas Instruments TI MSP430 (16-bit) C2000 (32-bit)
  • Toshiba TLCS-870 (8-bits/16 bits).

Existen muchas otras, algunas de las cuales se utilizan en un margen muy estrecho de aplicaciones o son más como los procesadores de aplicaciones de microcontroladores. El mercado microcontrolador está muy fragmentado, con numerosos proveedores, tecnologías y mercados. Tenga en cuenta que muchos vendedores venden o han vendido varias arquitecturas.

Latencia de interrupción

En contraste con computadoras de propósito generales, microcontroladores utilizados en sistemas embebidos a menudo buscan optimizar latencia de interrupción sobre el rendimiento de la instrucción. Temas incluyen reducir la latencia y por lo que es ser más predecible (para control en tiempo real).

Cuando un dispositivo electrónico provoca una interrupción, los resultados intermedios (registros) tienen que ser salvado antes de que puede ejecutar el software responsable de gestionar la interrupción. También debe ser restaurados después de que el software termine. Si hay más registros, este proceso de restauración y ahorro lleva más tiempo, aumentando la latencia. Maneras de reducir la latencia de tal contexto y restore incluyen tener relativamente pocos registros en sus unidades de procesamiento central (indeseables porque ralentiza la mayoría sin interrupción procesamiento substancialmente), o al menos tener el hardware no guardarlos todos (esto no funciona si el software necesita entonces compensar por el resto de ahorro "manualmente"). Otra técnica consiste en gastar puertas de silicio en "registros de sombra": uno o más registros duplicados utilizados sólo por el software de interrupción, quizás apoyando una pila dedicada.

Otros factores que afectan la latencia de interrupción incluyen:

  • Ciclos necesitan para completar las actividades actuales de CPU. Para minimizar los costos, microcontroladores tienden a tener las tuberías cortas (a menudo tres instrucciones o menos), pequeña escribir búferes y asegurarse que las instrucciones más continuable o reiniciables. Conjunto de instrucciones reducido computación/RISC principios de diseño aseguran que la mayoría de las instrucciones tomen el mismo número de ciclos, ayudando a evitar la necesidad de mayoría esa lógica continuación/reinicio.
  • La longitud de cualquier sección crítica Eso tiene que ser interrumpido. Entrada a una sección crítica restringe el acceso de estructura de datos simultánea. Cuando una estructura de datos debe ser accesada por un manejador de interrupción, la sección crítica debe bloquear esa interrupción. En consecuencia, latencia de interrupción se incrementa sin embargo durante mucho tiempo esa interrupción está bloqueado. Cuando hay duras limitaciones externas sobre la latencia del sistema, los desarrolladores a menudo necesitan herramientas para medir la latencia de interrupción y rastrear qué secciones críticas causan ralentizaciones.
    • Una técnica común sólo bloquea todas las interrupciones durante la duración de la sección crítica. Esto es fácil de implementar, pero obtener incómodamente largas secciones críticas a veces.
    • Una técnica más compleja sólo bloquea las interrupciones que pueden desencadenar el acceso a esa estructura de datos. Esto se basa a menudo en las prioridades de la interrupción, que tienden a no corresponden a las estructuras de datos relevantes del sistema. En consecuencia, esta técnica se utiliza principalmente en entornos muy limitados.
    • Los procesadores pueden tener hardware de soporte para algunas secciones críticas. Ejemplos incluyen acceso atómico a bits o bytes dentro de una palabra de apoyo, u otras primitivas de acceso atómico como el Carga-enlace/tienda-condicional/LDREX/STREX primitivas de acceso exclusivo introducido en el ARMv6 arquitectura.
  • Interrumpir la anidación. Algunos microcontroladores permiten mayor prioridad interrupciones interrumpir unos de menor prioridad. Esto permite que el software administrar latencia dando mayor prioridad interrupciones de tiempo crítico (y más predecible y por lo tanto menor latencia) que menos críticos.
  • Tasa de gatillo. Cuando las interrupciones ocurren seguidos, microcontroladores pueden evitar un ciclo de guardar/restaurar contexto adicional por una forma de cola llamada optimización.

Microcontroladores extremo inferiores tienden a apoyar a menos controles de latencia de interrupción que más poner fin a los.

Tecnología de memoria de microcontrolador incrustado

Desde la aparición de los microcontroladores, se han utilizado muchas tecnologías de memoria diferente. Microcontroladores casi todos tienen al menos dos tipos diferentes de memoria, una memoria no volátil para el almacenamiento del firmware y una memoria de lectura / escritura de datos temporales.

Datos

Desde los primeros microcontroladores a hoy, seis-transistor SRAM se utiliza casi siempre como la memoria de lectura/escritura de trabajo, con unos transistores más por poco utilizado en el archivo de registro. FRAM o MRAM potencialmente podría reemplazarlo como es 4 a 10 veces más denso que sería más rentable.

Además del SRAM, algunos microcontroladores disponen de EEPROM interno para almacenamiento de datos; e incluso las que no tienen nada (o no) a menudo están conectadas al exterior chip EEPROM serial (tales como la BASIC Stamp) o chip de memoria flash serie externos.

Unos microcontroladores recientes comenzando en 2003 tienen memoria flash "Self-programable".[3]

Firmware

Los primeros microcontroladores utilizan máscara ROM para almacenar firmware. Microcontroladores más adelante (como las versiones tempranas de la Freescale 68HC11 y principios Microcontroladores PIC) tenían ventanas de cuarzo que permitiera que la luz ultravioleta en borrar el EPROM.

El Microchip PIC16C84, introducido en 1993,[13] fue el primer microcontrolador a utilizar EEPROM para guardar el firmware. En el mismo año, Atmel introdujo el primer uso del microcontrolador NI memoria Flash para guardar el firmware.[3]

Véase también

Portal icon Portal de electrónica
  • Lista de microcontroladores comunes
  • Microbótica
  • Controlador lógico programable
  • Microcontrolador monoplaca
  • Microcontrolador PIC

Referencias

  1. ^ Augarten, Stan (1983). "El más ampliamente utilizado computadoras en un Chip: el TMS 1000". Estado del arte: una historia fotográfica del circuito integrado (New Haven y Nueva York: Ticknor & Fields). ISBN0-89919-195-9. 2009-12-23.
  2. ^ a b "Panel de Historia Oral en el desarrollo y promoción de los Microcontroladores Intel 8048". Historia Oral Computer History Museum, 2008. p. 4. 2011-06-28 obtenido.
  3. ^ a b c ""De Atmel Self-programación de microcontroladores Flash"". 2012-01-24. de 2008-10-25. por extraño Jostein Svendsli 2003
  4. ^ Jim Turley. "La solución de dos por ciento" 2002.
  5. ^ Tom Cantrell "Microchip en marcha". Bodega de circuito. 1998.
  6. ^ https://www.Semico.com
  7. ^ Impulso lleva MCU en 2011 https://Semico.com/content/Momentum-carries-MCUs-2011
  8. ^ Heath, Steve (2003). Diseño de sistemas embebidos. Serie EDN para ingenieros de diseño (2 ed.). Newnes. págs. 11-12. ISBN9780750655460.
  9. ^ Manera fácil de construir un proyecto de microcontrolador
  10. ^ "Microcontroladores 8052-básico" por Jan Axelson de 1994
  11. ^ Edwards, Roberto (1987). Optimizar el Zilog Z8 Forth microcontrolador para prototipado rápido. Martin Marietta. p. 3. 09 de diciembre de 2012.
  12. ^ www.Infineon.com/ mcu
  13. ^ Microchip presenta el PIC16C84, un microcontrolador de 8 bits basado en EEPROM reprogramable 1993

Enlaces externos

  • Cómo programar un microcontrolador
  • Microcontrolador en DMOZ
  • Diseño de sistemas embebidos revista

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