Мікроконтролери (MCU)
Самодостатній "комп'ютер на кристалі", призначений для керування електронними пристроями.
Що таке мікроконтролер?
Мікроконтролер (MCU) — це спеціалізована мікросхема, яка є повноцінною обчислювальною системою. На відміну від процесора у комп'ютері, вона містить усе необхідне для автономної роботи на одному кристалі, що робить її ідеальною для вбудованих систем.
Ключові компоненти структури
Будь-який мікроконтролер складається з трьох основних блоків: центрального процесора (CPU), який виконує команди; пам'яті для програми (Flash) та даних (RAM); і периферії — набору модулів для взаємодії із зовнішнім світом.
Класифікація за розрядністю
Процесори в MCU бувають різної розрядності. 8-бітні (як в Arduino Uno) чудово підходять для простих завдань, тоді як 32-бітні (як в STM32) пропонують значно вищу продуктивність для складних обчислень, наприклад, в дронах чи IoT-пристроях.
Архітектура RISC
Переважна більшість сучасних мікроконтролерів побудована на архітектурі RISC (процесор зі скороченим набором команд). Це дозволяє досягти високої швидкодії при низькому енергоспоживанні. Найпопулярніші родини на базі RISC — це AVR та ARM Cortex-M.
Основна периферія
Сила мікроконтролерів у вбудованих модулях: GPIO для керування виводами, таймери для точних затримок, АЦП для зчитування аналогових датчиків та інтерфейси зв'язку, такі як UART, SPI та I2C, для обміну даними з іншими пристроями.
Сфери застосування
Завдяки своїй універсальності мікроконтролери є "мозком" у мільйонах пристроїв. Вони керують побутовою технікою, системами "розумного будинку", автомобільною електронікою, медичними приладами, промисловими верстатами та робототехнікою.