Специализированные устройства на микроконтроллерах

Почему не хватает стандартного микроконтроллера? Почему выбор более мощного микроконтроллера или добавление еще одного не всегда приводит к улучшению характеристик системы, не делает ее более удобной для решения задачи? В чем ограниченность ресурсов микроконтроллера?

Можно привести много примеров реализации контроллеров или контроллерных систем на базе интегральных микроконтроллеров (МК). Каждая реализация по-своему уникальна. О применении МК написано много книг и научных статей; в институтах разработаны курсы работы с МК различных семейств. Даже новичок в области микроэлектроники с использованием МК может в кратчайшие сроки своими силами разработать несложное устройство.

Популярность и удобство МК при разработке проблемно-ориентированных контроллеров и контроллерных систем (КС) не подвергается сомнению. Эффективность и изящность решений зависит от верности выбора МК. Критериев выбора может быть много: от личных предпочтений разработчика до наличия микросхем у местных поставщиков, с которыми налажены деловые отношения.

Главные параметры МК - архитектура вычислительного ядра и "мощность" периферии. Архитектура ядра определяет вычислительные возможности МК (разрядность операционных блоков, систему команд, организацию и объем памяти), а периферия - способность "общения" МК с внешним миром. Однако и вычислительное ядро, и периферия в структуре МК являются фиксированными. Определить достаточность ресурсов, как правило, нелегко, и без эмпирических оценок опытных специалистов велика вероятность ошибки. Поэтому часто в пилотные проекты закладываются МК со значительным запасом возможностей.

В меньшей степени проблема с ресурсоемкостью МК сказывается в проектах простых контроллеров или КС (контроллерах несложной бытовой техники или иных КС с отсутствием специальных требований по надежности). Для реализации таких устройств подходит большинство универсальных МК, давно выпускаемых промышленностью и получивших признание еще у советских инженеров-электронщиков. В состав таких МК входит вычислительное ядро с распространенной CISC- или RISC-архитектурой, базовый набор периферии и интерфейсов расширения, позволяющих наращивать возможности МК за счет подключения дополнительных устройств.

Среди специализированных МК и микропроцессоров необходимо отметить специализированные периферийные МК - коммуникационные, интерфейсные, микроконверторы. Выбор таких МК не вызывает больших проблем, поскольку их возможности ограничены и оптимизированы для решения конкретной задачи.

Индустрия МК стремительно развивается. Появляются новые семейства микросхем. Однако меняются и задачи, и в большинстве проектов обойтись применением одиночного МК по-прежнему не удается. Далее мы обсудим варианты расширения и специализации ресурсов МК и более подробно рассмотрим одно из перспективных направлений - смешанные системы с реконфигурируемой аппаратурой.

Позвоните нам - мы Вам поможем!



ООО «ЭЛКОРП»