Микроконтроллёр (чип, кристалл, микрочип, soc) – микро-компьютерное устройство на одной схеме (кристалле), которое может выполнять определённый круг задач, на которые устройство запрограммировано.
Может включать в себя процессорные ядра, ОЗУ, ПЗУ, ввод-вывод (I/O), видео-ядро, сетевые контроллёры и т.п. Первый запатентованный микроконтроллёр был изобретён компанией Texas Instruments в 1971 году, а первый коммерчески успешный – Intel i8051 выпущенный в 1980 году.
Удобство использования микроконтроллёра неоспоримо. Он занимает мало места, имеет масштабируемые производительность, энергопотребление и тепловыделение; его можно запрограммировать на выполнение любых действий или задач, поддерживаемых аппаратно; устройство очень надёжно при условии соблюдения условий эксплуатации и не требует дополнительных соединяющих цепей между устройствами.
По возможности программирования кодом управления взаимодействия устройств, микроконтроллёры распределяются на программируемые многократно или однократно. Для электрических плат и схем в сборе, применяются масочно-программируемые микроконтроллёры. Их нельзя перепрограммировать. Код и схемы взаимодействия записаны на заводе и не подлежат изменению.
Отдельно продаваемые микроконтроллёры, бывают как многократно перезаписываемые — у которых стирание происходит либо под действием ультрафиолета, либо замыканием некоторых ножек (или подачей на них определённого тока- EEPROM), так и однократно – у которых возможна только одна запись в ПЗУ без стирания.
Цена перезаписываемых микроконтроллёров самая высокая, а масочно-программируемые микроконтроллёры дешевле, чем однократно программируемые.
Применение микроконтроллёров.
Микроконтроллёры применяются практически во всех современных электронных устройствах и другом «умном» оборудовании связанным с цифровым миром. Например: промышленные станки, мобильные телефоны, планшеты, ноутбуки, мониторы, телевизоры, автомобили, усилители, кондиционеры, холодильники, космические корабли, компьютерные комплектующие & etc.
Существует и такая под разновидность контроллёров как System on Chip (SoC). Могут состоять из определённых блоков, которые работают посредством записанных в ПЗУ драйверов. Могут являться полноценными «системами на чипе» и включать в себя всё необходимое для работы устройства, связи, отображения информации, графики.
Основными производителями микроконтроллёров SoC являются Texas Instruments, Qualcomm, Samsung, Philips, Infineon, Hitachi & etc.
Основным полем боя и гонкой вооружений сейчас является сегмент мобильных устройств со сверхнизким энергопотреблением и архитектурой ARM. Основные игроки на данном рынке это — TI, NVidia, Qualcomm и Samsung.
Вскоре возможно, к рынку подключится Intel, но не с ARM архитектурой, а со своей собственной, основанной на x86 архитектуре (Intel Atom) .
Микроконтроллёры для данных устройств содержат в себе процессорные ядра с архитектурой ARM, встроенное видео-ядро и драйвер дисплея, сетевой контроллёр, I/O, контроллер памяти, модуль GSMEVDOHSDPA3GWi-Fi & etc, GPS модули, сопроцессоры и другие устройства. В итоге получается практически полностью самостоятельная «система на чипе». Благодаря такой компактной компоновке «всё в одном», значительно снижается цена на готовой устройство, улучается теплоотвод, появляется возможность замены устройства как исполнительного блока при поломке.
