Privind evolutia istorica a operatiei de comanda a unui proces putem
contura imaginea unui microcontroller (MC - se va folosi in continuare aceasta
prescurtare pentru a numi un microcontroller). Un controller este un sistem folosit
pentru a comanda si a prelua stari de la un proces sau un aspect al mediului
inconjurator. La inceput un controller era un echipament de mari dimensiuni. Dupa
aparitia microprocesoarelor dimensiunile controller-elor s-au redus. Procesul de
miniaturizare a continuat, toate componentele necesare unui controller au fost
integrate pe acelasi chip. S-a nascut astfel calculatorul pe un singur chip specializat
pentru implementarea operatiilor de control; acesta este microcontroller-ul. Un
microcontroller este un circuit realizat pe un singur chip care contine tipic:
- unitatea centrala;
- generatorul de tact (la care trebuie adaugat din exterior un cristal de cuart
sau in aplicatii mai putin pretentioase, un circuit RC);
- memoria volatila (RAM);
- memoria nevolatila (ROM/PROM/EPROM/EEPROM);
- dispozitive I/O seriale si paralele;
- controller de intreruperi, controller DMA, numaratoare/temporizatoare
(timers), covertoare A/D si D/A, etc.;
- periferice.
Pretul unui MC este redus din cauza cantitatilor mari in care se fabrica.
Pretul mic al MC aduce cu sine si micsorarea pretului sistemelor de control (se
micsoreaza inclusiv costul proiectarii).
Diferentele dintre microprocesor si unitatea centrala a MC se atenueaza in
timp. Astfel, marii constructori de procesoare au realizat niste circuite care s-ar
putea numi super-microcontroller-e, asa cum sunt Motorola 68EC300, INTEL
386EX sau IBM PowerPC 403GB, care sunt microcalculatoare pe un singur chip.
2 MICROCONTROLLERE
Cu un MC se poate realiza un controller integrat (Embedded Controller,
EC). Un controller integrat face parte dintr-un sistem construit cu un anumit scop,
altul decat calcule generale. Pe langa MC, un controller integrat are nevoie de
hardware suplimentar pentru a-si indeplini functia.
Importanta MC este dovedita incontestabil de piata care este in continua
crestere. Astfel, evolutia vanzarilor de MC in lume se reflrcta in tabelele 1.1 si 1.2.
Tabelul 1.1
Evolutia vanzarilor MC in lume (in milioane dolari)
MC '90 '92 '94 '96 '97 '98 '99
(estimat)
'00
(estimat)
4-bit 1393 1596 1761 1849 1881 1856 1816 1757
8-bit 2077 2862 4689 6553 7529 8423 9219 9715
16-bit 192 340 810 1628 2191 2969 3678 4405
Tabelul 1.2
Evolutia vanzarilor MC in lume (in milioane bucati)
MC '90 '92 '94 '96 '97 '98 '99
(estimat)
'00
(estimat)
4-bit 778 979 1063 1100 1096 1064 1025 970
8-bit 588 843 1449 2123 2374 2556 2681 2700
16-bit 22 45 106 227 313 419 501 585
Principalii producatori de microprocesoare au realizat in 1994 si 1995
urmatoarele cifre de afaceri (tabelul 1.3).
Tabelul 1.3
Cifre de afaceri realizate in anii 1994, 1995 din vanzarea de microprocesoare
(in milioane dolari)
Producator 1994 1995
Intel 10800 8036
AMD 881 992
Motorola 781 827
IBM 468 297
TI 219 202
Cyrix 210 240
Hitachi 188 66
NEC 100 82
LSI Logic 58 51
IDT 45 25
1. Descriere generala 3
In prezent datele arata modificari de structura; de exemplu cifra de afaceri
a AMD se apropie de cea a lui INTEL. Cifra de afaceri, ca ordin de marime, era
deja in anii 1994, 1995 apropiata de cea realizata din vanzari de microprocesoare
(tabelul 1.4).
Tabelul 1.4
Cifre de afaceri realizate in anii 1994, 1995 din vanzarea de microcontrollere
(in milioane dolari)
Producator 1994 1995
Motorola 1781 1511
NEC 1421 1208
Mitsubishi 945 708
Hitachi 899 782
Intel 835 605
TI 807 534
Philips 524 345
Matsushita 500 413
Lucent (AT&T) 492 275
Toshiba 400 328
1.2 SCHEMA BLOC GENERALA
Vom defini un microcontroller pornind de la o reprezentare simplificata a
sa in interactiune cu mediul (figura 1.1).
Memoria
Unitatea
centrala
de
prelucrare
Generator de
tact
Intrari
Iesiri
Programe
Figura 1.1 Schema simplificata a unui microcontoller
4 MICROCONTROLLERE
Ca intrari se folosesc de regula semnale provenind de la comutatoarele
individuale sau de la traductoare (de temperatura, de presiune, foto, traductoare
specializate). Intrarile pot fi digitale sau analogice. Intrarile digitale vehiculeaza
semnale discrete, informatia "citita" fiind informatia ce se esantioneaza la
momentul citirii liniei respective. Intrarile analogice vehiculeaza informatii
exprimabile prin functii continue de timp. "Citirea" acestora de catre
microcontroller presupune prezenta unor circuite capabile sa prelucreze aceste
informatii, fie comparatoare analogice
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.
