Kaj je mikrokrmilnik?

Mikrokrmilnik ali na kratko MCU je računalnik, nameščen na čipu integriranega vezja. Mikrokrmilniki niso računalniki v smislu, da delujejo kot prenosni ali igralni računalnik. Vsebujejo enega ali več procesorjev, njihov pomnilnik in vhodno/izhodne priključke, vendar nič podobnega operacijskemu sistemu ali uporabniškemu vmesniku.

Njihovi glavni vmesniški elementi so stikala, LED ali senzorji. Omejeni so glede programov, ki jih lahko poganjajo, s tem, kaj se prilega njihovemu vgrajenemu pomnilniku – drago in neučinkovito je priključiti dodatni pomnilnik, zato se mora karkoli naj počnejo, prilegati razpoložljivemu pomnilniku čipa. Mikrokrmilniki se uporabljajo za vgrajene aplikacije in ne za osebne računalnike. To pomeni, da služijo posebnemu namenskemu namenu znotraj obsežnejšega elektronskega sistema.

Namig: primerjajte funkcijo mikrokrmilnika s funkcijo zobnika v stroju. Namesto da bi bil neposredno dostopen uporabniku, tiho izpolnjuje svoj namen zagotavljanja nemotenega delovanja sistema, v katerem je.

Mikrokontrolerji so podobni sistemom na čipu ali sistemu na čipu. SoC-ji so nekoliko bolj izpopolnjeni, vendar se lahko pojavijo skupaj - SoC lahko na primer krmili zunanje mikrokrmilnike, povezane prek matične plošče. Za razliko od mikrokontrolerjev imajo sistemi na čipu običajno priloženo določeno obliko GPU in orodij za omrežno povezljivost ( kot je vmesnik Wi-Fi ).

Mikrokontrolerji v realnem svetu

Ena od njihovih značilnih značilnosti je, da se do njih ne dostopa neposredno, ampak se v večjih sistemih samodejno nadzorujejo. Lahko jih najdemo v avtomobilskem računalniku, električnem orodju ali celo medicinskih napravah. Mikrokontrolerji so lahko različnih velikosti, vendar so majhni, zaradi česar jih je mogoče namestiti v majhne naprave.

Lahko so tudi zgrajeni tako, da porabijo neverjetno malo energije – med mirovanjem ali čakanjem na vnos; mogoče je izdelati mikrokontrolerje, ki porabijo le nanovat na minuto – to je milijarda vata. Čeprav niso vsi tako učinkoviti, se mnogi zadovoljijo z delčki vata za porabo energije. Zaradi tega so idealni za naprave, ki delujejo z omejeno porabo baterije.

Zgodovina mikrokrmilnika

Prvi mikrokrmilnik je bil ustvarjen leta 1971, čeprav je trajalo šele leta 1974, da je bil prvi mikrokrmilnik komercialno dostopen. Odlikoval ga je enostavnejšo nastavitev od sodobnih in je bil izdelan posebej za vgrajene sisteme. Predvsem japonski proizvajalci so pobrali tehnologijo in jo začeli izdelovati za avtomobile. Našli so uporabo v avtomobilski zabavi, avtomatiziranih ali senzorsko vodenih brisalcih vetrobranskega stekla, elektronskih ključavnicah, armaturnih ploščah in kontrolah motorja.

Namig: Sodoben avtomobil srednjega razreda bo verjetno imel približno 30 različnih mikrokontrolerjev. Nekaj ​​jih najdete tudi v pralnih strojih, pečicah, telefonih in domofonih.

Zgodnji modeli so bili zelo omejeni glede tega, kako preprosto jih je bilo mogoče izbrisati in ponovno napisati, prav tako jih ni bilo enostavno izdelati. To od takrat ni več problem – od leta 1993, ko je bila v mikrokrmilnike vključena nova vrsta pomnilnika, je njihova izdelava bistveno cenejša. Izdelava večine modelov bo stala le nekaj centov – in prodana za približno en dolar, odvisno od posebnosti.

Dandanes se mikrokrmilniki uporabljajo tudi zunaj namenskih vgrajenih sistemov – priljubljeni so pri hobi inženirjih, ki uživajo v poigravanju z njimi. Nekateri specifični modeli imajo celo celotne spletne skupnosti, posvečene njim in njihovi možni uporabi.

Zaključek

Mikrokrmilnik je majhen procesor. Običajno se uporabljajo za upravljanje nečesa posebnega, kot je omogočanje brisalcev vetrobranskega stekla, ko je zaznana voda. Običajno so povsem samodejni in ne potrebujejo daljinskega upravljanja iz CPE za splošne namene, čeprav lahko vrnejo nekaj preproste telemetrije. Kot že ime pove, so mikrokontrolerji fizično majhni.

Imajo tudi majhno moč in nizko ceno. Medtem ko so bili zgodnji modeli običajno zaklenjeni na svojo specifično funkcijo, je sodobne mikrokrmilnike na splošno mogoče reprogramirati, čeprav je pogosto potrebna posebna strojna oprema. Ta možnost programiranja omogoča skupnosti, ki z veseljem poigrava z njimi in jih uporablja na nenavadne načine.