Net als bij spinnen, bevindt u zich waarschijnlijk altijd binnen 2 meter van een microcontroller. Dat komt omdat er miljarden microcontrollers zijn ingebouwd in het Internet of Things. Helaas weten maar weinig niet-ingenieurs iets van microcontrollers, terwijl iedereen daar weet van zou moeten hebben. Daarom hier de belangrijkste feiten op een rij.
 

 

De almachtige microcontroller

Wat is een microcontroller (MCU)? Wat maakt een microcontroller anders dan een microprocessor (CPU)? Hoe gebruiken ontwerpers microcontrollers? Zijn Arduino's en Raspberry Pi's microcontrollers?

Elektrotechnisch ingenieurs kennen de antwoorden op deze vragen, omdat zij microcontrollers implementeren in de producten die zij ontwikkelen voor vrijwel elke bedrijfstak, van lucht- en ruimtevaart tot gezondheidszorg. Helaas zijn veel niet-technische leidinggevenden, marketingmanagers, verkopers en softwareontwikkelaars niet bekend met microcontrollers. Niet-technici verwarren vaak de termen microcontroller, microprocessor, system on a chip, microchip en IC - en soms gebruiken ze die door elkaar. Om dit probleem aan te pakken, heb ik een lijst samengesteld met vijf essentiële dingen die iedereen moet weten over microcontrollers. Als je een professionele ingenieur of pro-maker bent, kun je dit artikel overslaan - maar zorg er wel voor dat je het deelt met je niet-technische collega's.

MCU Essentials

  • Een controller is niet hetzelfde als een processor. Een microcontroller is een computer op een enkele chip die een processorkern, geheugen en I/O-randapparatuur bevat, en wordt typisch gebruikt voor een specifieke functie in een embedded system. Bijvoorbeeld om sensoren te bedienen, gegevens op te slaan, LED's te bedienen, met andere microcontrollers te communiceren, en nog veel meer. Het geheugen, de I/O-poorten en het ROM/RAM van een microcontroller bevinden zich in de chip. De randapparatuur van een microprocessor bevindt zich buiten de microprocessor. ROM/RAM, seriële interface, timers en I/O-poorten zijn dus verbonden met een microprocessor.
  • Microcontrollers zijn supergefocust. Microcontrollers zijn toepassingsspecifiek en worden gebruikt voor vooraf gedefinieerde taken. U kunt een microcontroller bijvoorbeeld gebruiken om een motor in een robotsysteem te besturen. Microprocessoren daarentegen worden gebruikt voor toepassingen die intensieve verwerking vereisen, zoals het uitvoeren van grote grafische programma's op laptops. In principe gebruik je geen Intel CORE i5 om de taak van een microcontroller uit te voeren.
  • Microcontrollers kunnen veel doen met heel weinig. Een microcontroller heeft niet de hoge snelheid en het grote geheugen van een microprocessor. Een microcontroller heeft een toepassingsspecifieke taak te vervullen en heeft dus geen adembenemende snelheid en geheugen nodig, terwijl een microprocessor wordt ingeschakeld voor ingewikkelde, resource-intensieve taken. De kloksnelheid van een microcontroller kan 300 MHz zijn, terwijl die van een processor 4 GHz is.
  • 8 bits is niet dood. In het begin van de jaren 2000 verkondigden sommige techjournalisten dat "8 bits dood is", omdat er steeds meer nieuwe 32-bits technologie op de markt kwam. Door de explosieve groei van het IoT echter, is er veel vraag naar goedkope 8-bits microcontrollers voor gebruik in allerlei toepassingen, zoals controlesystemen voor auto's, ruimtevaarttoepassingen, industriële automatisering, draagbare elektronische apparaten, robotica en medische apparatuur.
  • Microcontrollers zijn overal. Het IoT omvat miljarden 8-, 16- en 32-bits apparaten. Microcontrollers worden echt overal gebruikt: auto's, vliegtuigen, huishoudelijke apparaten, speelgoed, bewakingssystemen, industriële installaties en medische apparatuur. Herinner je je het oude gezegde dat je altijd 2 meter van een spin verwijderd bent? In dit IoT-tijdperk is het veilig om aan te nemen dat u op dit moment meerdere microcontrollers in uw buurt heeft.
Microcontroller-bronnen