Microcontrolador

De Viquipèdia

Nota: L'article necessita algunes millores en el seu format:
(Cal retirar la plantilla un cop millorat l'article) Pot necessitar retocs en; negretes, enllaços, capçaleres, imatges, categories, interwikis, ... viquificar

Microcontrolador Motorola 68HC11 i xips de suport

Un microcontrolador és un dispositiu electrònic integrat en un xip que inclou en el seu interior les tres unitats funcionals d'un ordinador: CPU, memòria i Unitats d'E/S (Entrada/Sortida), és a dir, es tracta d'un computador complet en un sol circuit integrat. Encara que les seves prestacions són limitades, a més de dita integració, la seva característica principal és el seu alt nivell d'especialització. Encara que n'hi ha de la mida d'un segell de correus, el normal és que siguin encara més petits, ja que, lògicament, formen part del dispositiu que controlen.

Un microcontrolador és un microprocessador optimitzat per a ser utilitzat per controlar equips electrònics. Els microcontroladors representen la immensa majoria dels xips d'ordinadors venuts, més d'un 50% són controladors "simples" i la resta corresponen a DSPs més especialitzats. És habitual disposar d'un o dos microprocessadors de propòsit general a casa (per exemple en un ordinador), en qualsevol llar es poden trobar entre els seus electrodomèstics una o dues dotzenes de microcontroladors. Són presents en gairebé qualsevol dispositiu elèctric com ara automòbils, rentadores, forns microones, telèfons, etc...

Un microcontrolador difereix d'una CPU normal en el fet que és més fàcil convertir-lo en un ordinador en funcionament, amb un mínim de xips externs de suport. La idea és que el xip es col·loqui en el dispositiu, connectat a la font d'energia i d'informació que necessiti, i això és tot. Un microprocessador tradicional no permet fer això, ja que espera que totes aquestes tasques siguin controlades per altres xips.

Per exemple, un microcontrolador típic disposa d'un generador de rellotge integrat (clock) i una petita quantitat de memòria RAM i ROM/EPROM/EEPROM. Això significa que per a fer-lo funcionar, tot el que es necessita són uns pocs programes de control i un cristall de sincronització. Els microcontroladors generalment també disposen d'una gran varietat de dispositius d'entrada/sortida, com convertidors d'analògic a digital (CAD), temporitzadors (timers), UARTs i busos d'interfície en sèrie especialitzats, com I2C i CA. Normalment, aquests dispositius integrats poden ser controlats per instruccions de processadors especialitzats. Els microcontroladors moderns sovint inclouen un llenguatge de programació integrat, com el BASIC que s'utilitza amb freqüència per a aquest propòsit.

Els microcontroladors negocien la velocitat i la flexibilitat per a facilitar el seu ús. Degut al fet que s'utilitza força lloc en el xip per a incloure funcionalitat, com els dispositius d'entrada/sortida o la memòria que inclou el microcontrolador, s'ha de prescindir d'altres tipus de circuit.

Els microcontroladors més comuns són:

Atmel
- AVR
Hitachi
- H8
Holtek
- HT8
Intel
- 8 bits
  - 8XC42
  - MCS51
  - 8xC251
- 16 bits
  - MCS96
  - MXS296
National Semiconductor
- COP8
Microchip
- Gamma baixa (Família 12Cxx de 12 bits) (p.e. PIC12C508)
- Gamma media (Família 12Fxx, 16Cxx y 16Fxx de 14 bits)(p.e. PIC16F84)
- Gamma alta (18Cxx y 18Fxx de 16 bits) (p.e. PIC18F452)
- dsPIC (DSPs)
Motorola
- 8 bits
  - 68HC05
  - 68HC08
  - 68HC11
- 16 bits
  - 68HC12
  - 68HC16
- 32 bits
  - 683xx
NEC
- 78K
ST
- ST 62
- ST 7
Texas Instruments
- TMS370
Zilog
- Z86E02
Genèric
- Algunes arquitectures de microcontrolador estan disponibles una quantitat de venedors tan elevada i en tantes varietats, que podrien tenir la seva pròpia categoria. Entre ells trobam, principalment, les variants de 8051 y Z80.