Kas yra mikrovaldiklis?

Mikrovaldiklis arba sutrumpintai MCU yra kompiuteris, įdėtas į integrinio grandyno lustą. Mikrovaldikliai nėra kompiuteriai ta prasme, kad jie veikia kaip nešiojamasis ar žaidimų kompiuteris. Juose yra vienas ar daugiau procesorių, jų atmintis ir įvesties/išvesties jungtys, bet nieko panašaus į OS ar vartotojo sąsają.

Pagrindiniai jų sąsajos elementai yra jungikliai, šviesos diodai arba jutikliai. Programų, kurias jie gali paleisti, riboja tai, kas tilps į jų integruotą atmintį – brangu ir neefektyvu pridėti papildomos atminties, todėl viskas, ką jie turi daryti, turi tilpti į turimą lusto atmintį. Mikrovaldikliai naudojami įterptoms programoms, o ne asmeniniam kompiuteriui. Tai reiškia, kad jie tarnauja tam tikram tikslui platesnėje elektronikos sistemoje.

Patarimas: palyginkite mikrovaldiklio funkciją su mašinos krumpliaračio funkcija. Užuot tiesiogiai pasiekiamas vartotojui, jis tyliai atlieka savo tikslą – užtikrinti sklandų sistemos veikimą.

Mikrovaldikliai yra panašūs į SoC arba System-on-a-chips. SoC yra šiek tiek sudėtingesni, tačiau jie gali pasirodyti kartu – pavyzdžiui, SoC gali valdyti išorinius mikrovaldiklius, prijungtus per pagrindinę plokštę. Skirtingai nuo mikrovaldiklių, SoC paprastai yra prijungti tam tikri GPU ir tinklo ryšio įrankiai ( pvz., „Wi-Fi“ sąsaja ).

Mikrovaldikliai realiame pasaulyje

Viena iš jų charakteristikų yra ta, kad jie nėra tiesiogiai pasiekiami, o automatiškai valdomi didesnėse sistemose. Jų gali būti automobilio kompiuteryje, elektriniuose įrankiuose ar net medicinos prietaisuose. Mikrovaldikliai gali būti įvairaus dydžio, bet maži, todėl juos galima įdėti į mažus įrenginius.

Jie taip pat gali būti sukonstruoti taip, kad sunaudotų neįtikėtinai mažai energijos – sėdint be darbo ar laukiant įvesties; galima sukurti mikrovaldiklius, kurie sunaudoja tik nanovatą per minutę – tai yra viena milijardoji vatų dalis. Nors ne visi gali būti tokie veiksmingi, daugelis sunaudoja vatų dalis energijos. Dėl to jie idealiai tinka įrenginiams, kurie veikia su ribotu akumuliatoriaus įkrovimu.

Mikrovaldiklio istorija

Pirmasis mikrovaldiklis buvo sukurtas 1971 m., tačiau prireikė iki 1974 m., kol pirmasis mikrovaldiklis buvo parduodamas. Jo sąranka buvo paprastesnė nei šiuolaikinių ir buvo specialiai sukurta įterptosioms sistemoms. Ypač japonų gamintojai pasirinko technologijas ir pradėjo jas gaminti automobiliams. Jie buvo naudojami pramogų automobiliuose, automatiniuose arba jutikliais valdomuose priekinio stiklo valytuvuose, elektroniniuose užraktuose, prietaisų skydeliuose ir variklio valdikliuose.

Patarimas: modernus, vidutinės rinkos automobilis greičiausiai turės apie 30 skirtingų mikrovaldiklių. Kai kurių taip pat galite rasti skalbimo mašinose, orkaitėse, telefonuose ir domofonų sistemose.

Ankstyvieji modeliai buvo labai riboti, kaip lengvai juos galima ištrinti ir perrašyti, taip pat nebuvo lengva juos pagaminti. Nuo to laiko tai nebėra problema – nuo ​​1993 m., kai į mikrovaldiklius buvo įtraukta naujo tipo atmintis, jų gamyba tapo žymiai pigesnė. Daugumos modelių gamyba kainuos tik kelis centus ir parduodama už maždaug dolerį, priklausomai nuo specifikos.

Šiais laikais mikrovaldikliai taip pat naudojami už tam skirtų įterptųjų sistemų ribų – jie yra populiarūs tarp inžinierių, kurie mėgsta jais dirbti. Kai kuriuose konkrečiuose modeliuose net yra ištisos internetinės bendruomenės, skirtos jiems ir jų galimam naudojimui.

Išvada

Mikrovaldiklis yra mažas procesorius. Paprastai jie naudojami tam, kad būtų galima valdyti kažką specifinio, pavyzdžiui, įjungti priekinio stiklo valytuvus, kai aptinkamas vanduo. Paprastai jie yra visiškai automatiniai, jiems nereikia nuotolinio valdymo iš bendros paskirties procesoriaus, nors jie gali perduoti tam tikrą paprastą telemetriją. Kaip rodo pavadinimas, mikrovaldikliai paprastai yra fiziškai maži.

Jie taip pat turi mažą energijos suvartojimą ir mažą kainą. Nors ankstyvieji modeliai buvo linkę užrakinti savo specifinę funkciją, šiuolaikinius mikrovaldiklius paprastai galima perprogramuoti, nors dažnai reikalinga speciali aparatinė įranga. Šis programuojamumas suteikia galimybę bendruomenei, kuriai patinka su jais dirbti ir jas naudoti neįprastais būdais.