Microcontrollore - Generalità
Solitamente di tipo C-MOS, il microcontrollore (detto anche PLC, o
mC) nasce dall'esigenza di avere un componente elettronico versatile come un sistema a microprocessore (mP, o CPU), ma di dimensioni e costi ridotti.
Esaminando lo schema a blocchi di un
mC, ci si accorge come esso somigli ad un intero sistema a mP (schema classico di Von Newman).
È qui riportato, a titolo d'esempio, lo schema interno di uno Z8 della
Zilog (la casa produttrice dello Z80)
Al suo interno troviamo, infatti, le varie componenti della CPU (ALU, registri, PU, bus, ecc.), ma troviamo anche, all'interno dello stesso componente parti esterne ad una normale CPU, che sarebbero comunque indispensabili.
RAM: solitamente si aggira tra i 32 ed i 512 Byte, più che sufficienti, considerando che non dovrà contenere il programma.
ROM: contiene il programma utente ed ha una dimensione variabile tra i 512 Byte e gli 8 Kb. È solitamente una EPROM, per i prototipi, OTP non cancellabile, dopo
Interfacce di I/O: sono solitamente organizzate a blocchi (detti Port) di lunghezza pari, o inferiore, alla parola della CPU. Questo consente la gestione di un numero totale di linee di I/O superiore alla parola della CPU, ma anche l'indirizzamento del Port come parola intera, qualora si renda necessario. Sono gestite dal programma assumono diverse funzioni.
Ingresso dati digitale.
Ingresso dati analogico, con convertitore A/D interno, o solo con comparatore.
Ingresso con interruzione.
Uscita digitale standard.
Uscita digitale Open Drain
I/O seriale, solitamente RS-232 a valori TTL, o bus I2C.
Gestione bit a bit: ogni piedino del mC può essere settato singolarmente come ingresso o uscita, indipendentemente dagli altri piedini dello stesso Port, anche più volte durante l'esecuzione del programma
In commercio esistono (non certo a Brindisi !) varie famiglie di microcontrollori (i più famosi e diffusi sono i PIC, gli ST6 e gli Z8) e per ogni famiglia si trovano diversi componenti, a seconda dell'uso che il singolo cliente intenda farne (la famiglia dei PIC, ad esempio, comprende anche componenti in grado di fungere da microcontrollore e da microprocessore, vale a dire in grado di gestire memorie e periferiche esterne).
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