Mikrokontrolery to jedna z sił napędzających rozwój nowoczesnej elektroniki. Te małe, elektroniczne mózgi wykonują zarówno proste, powtarzalne operacje, jak i skomplikowane zadania wykonywane przez liczne, podłączone do wspólnego jądra urządzenia. Obecnie prawie każde urządzenie elektroniczne, wiele sprzętów elektrycznych, a nawet sterowanych elektronicznie maszyn i urządzeń mechanicznych jest zaopatrzonych w jeden lub więcej mikrokontrolerów, kontrolujących pracę całego urządzenia albo poszczególnych jego elementów. A w zależności od stawianych przed nimi zadań, stosowane są różnego typu mikrokontrolery.

Czym są i jak zbudowane są mikrokontrolery?

Mikrokontroler to autonomiczny, zdolny do samodzielnej pracy układ cyfrowy, zaopatrzony we własny mikroprocesor oraz inne, niezbędne do tego elementy. Wszystko to zawarte jest w formie jednego układu scalonego. W skład mikrokontrolera, poza procesorem, wchodzą: RAM, czyli pamięć operacyjna, programowalna pamięć trwała (np. ROM lub Flash), a także układy czasowo licznikowe oraz rozmaite układy wejścia-wyjścia. Dzięki temu mikrokontroler stanowi samodzielne urządzenie, zdolne do wykonywania zapisanych w nim instrukcji, które zapisywane są w pamięci w czasie procesu programowania. W mikrokontrolery wbudowywane są także przetworniki sygnałów analogowych lub cyfrowych, kontrolery transmisji danych, układy zasilające, podtrzymujące stan pamięci programowalnej, dodatkowe układy, kontrolujące prawidłowe działanie oraz różnego typu wewnętrzne czujniki np. temperatury. Zintegrowanie w jednej obudowie wielu elementów zapewnia im znacznie mniejsze rozmiary, niż ma to miejsce w układach, wykorzystujących popularne mikroprocesory.

By mikrokontroler prawidłowo wykonywał swoje zadania, należy go odpowiednio zaprogramować. Ma to miejsce w czasie montażu modelu w urządzeniu docelowym lub na etapie produkcji układu. W rozbudowanych modelach możliwa jest aktualizacja ich wewnętrznego oprogramowania z użyciem dedykowanych urządzeń, tzw. programatorów. Do programowania mikrokontrolerów najczęściej używa się asemblera, języka C lub dedykowanych programów opartych na schematach blokowych algorytmu.

Producenci mikrokontrolerów

Mikrokontrolery wytwarzane są przez wiele firm, które opracowały swoje autorskie rozwiązania. Powoduje to, że na rynku dostępnych jest wiele produktów o różnej architekturze wewnętrznej i zastosowaniu. Do najpopularniejszych należą wyroby firm: Texas Instruments, Infineon Technologies AG, Atmel, STMicroelectronics, NXP Semiconductors N.V., Freescale Semiconductor, Silicon Labs czy Intel. Szeroki wybór modeli dostępny jest na stronie www.micros.com.pl.

Do czego stosowane są mikrokontrolery?

Mikrokontrolery wykorzystywane są powszechnie w wielu dziedzinach. Ich domeną jest technika komputerowa, elektronika powszechnego użytku, elektronika przemysłowa, telekomunikacja, czy też szeroko rozumiana technika pojazdowa. Mikrokontrolery znajdziemy w elektronicznych układach wbudowanych, służących do sterowania pracą różnych urządzeń, w sprzęcie RTV i AGD, nowoczesnych elektronarzędziach, komputerach samochodowych, częściach i peryferiach komputerowych, infrastrukturze sieciowej i telekomunikacyjnej, sprzęcie medycznym, w implantach, a także w zabawkach.