Первое знакомство

МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ

Ю ЗОБНИН, Ш. КОБАХИДЗЕ, г. Москва Р №2…5, 2000

Цикл статей об однокристальных микро-ЭВМ 8048, 8051, 8052, и отдельные обзорные статьи о микроконтроллерах новых семейств MCS-96, MCS-151, MCS-152, PIC16CXX Z8 и т. д., и описания программно-аппаратных средств отладки микроконтроллерных устройств. Систематизированные сведения об этих интереснейших и всемогущих изделиях электронных фирм. Что они могут и как это реализуется на практике, о современных средствах программирования и отладки устройств на основе микроконтроллеров, в частности, о том, что можно сделать, пользуясь программным симулятором-отладчиком.

ПЕРВОЕ ЗНАКОМСТВО

Почему МК стали такими популярными и буквально незаменимыми? Ответ кроется в самой структуре микроконтроллера. В качестве первого приближения к определению этого понятия можно считать, что МК — это компьютер, разместившийся в одной микросхеме. Отсюда и его основные привлекательные качества: малые габариты, потребление, цена: высокие производительность, надежность и способность быть адаптированным для выполнения самых различных задач

МК отличается от микропроцессора тем, что помимо центрального процессора (ЦП) содержит память и многочисленные устройства ввода/вывода: аналого-цифровые преобразователи, последовательные и параллельные каналы передачи информации, таймеры реального времени, широтно-импульсные модуляторы (ШИМ), генераторы программируемых импульсов и т. д. По своей структуре и принципу функционирования МК, в сущности, не отличается от персонального компьютера. Поэтому слова микроконтроллер и микро-ЭВМ являются синонимами. Однако первый термин (от английского слова control — управлять) более распространен, поскольку отражает его основное назначение — использование в системах автоматического управления, встроенных в самые разные устройства: кредитные карточки, фотоаппараты, сотовые телефоны, музыкальные центры, телевизоры, видеомагнитофоны и видеокамеры, стиральные машины, микроволновые печи, системы охранной сигнализации, системы зажигания бензиновых двигателей, электроприводы локомотивов, ядерные реакторы и многое, многое другое. Встраиваемые системы управления стали настолько массовым явлением, что фактически сформировалась новая отрасль экономики, получившая название Embedded Systems (встраиваемые системы — англ.).

В настоящее время в мире выпускаются тысячи разновидностей МК. Они поставляются в корпусах с числом выводов от 8 до 356, работают при температуре от -55 до +125 "С на частотах от 32 кГц до 200 МГц, способны функционировать при напряжении питания от 1,2 В, потребляя при этом ток, не превышающий единицы микроампер. Цена изделий также непрерывно снижается. Некоторые восьмиразрядные МК уже сегодня стоят не дороже 50 центов, что сопоставимо со стоимостью одной микросхемы "жесткой логики".

Все это привело к тому, что сегодня все труднее найти область человеческой деятельности, где бы МК не нашли применения. И процесс их распространения имеет лавинообразный характер. МК стал событием мирового масштаба, вторгшимся практически во все виды человеческой деятельности.