Microcontrollori e processori

Il catalogo RS online offre una vasta gamma di processori e microcontrollori a elevate prestazioni.

Sono disponibili ad esempio micro unità di elaborazione (MPU), processori di segnali digitali (DSP) e microcontrollori delle migliori marche e di alta qualità. Si tratta di tutti produttori di semiconduttori leader a livello mondiale.

Cosa sono i microcontrollori

I microcontrollori (MCU) sono piccoli computer all'interno di un singolo circuito integrato, contenenti una propria memoria insieme ad ingressi e uscite (I/O).

Sono dotati di una unità centrale di elaborazione (CPU) e provvisti di memoria RAM, ROM on-chip e altre periferiche.

Tali componenti sono tutti incorporati all'interno di un singolo chip.

Le periferiche tipiche incluse sono:

• Convertitori da analogico a digitale (ADC)
• Convertitore da digitale ad analogico (DAC)
• Orologio (RTC), per precise misurazioni temporali con monitoraggio in tempo reale.
• Ricevitore-trasmettitore asincrono universale (UART), utilizzato per convertire segnali in parallelo in seriali e seriali in parallelo.

Come funzionano processori e microprocessori

CPU e MPU, effettuano le attività eseguendo il recupero, decodifica ed esecuzione delle istruzioni richieste.

• La memoria, costituita da RAM e ROM, è collegata con gli ingressi e le uscite all'esterno.
• Le CPU sono diverse dai microcontrollori, principalmente poiché questi ultimi hanno una propria memoria, RAM e ROM, collegata internamente.
• Il processore esegue le istruzioni effettuando i calcoli aritmetici di base, la logica e il controllo di ingressi e uscite (I/O), come parte del recupero, decodifica ed esecuzione del ciclo.

La CPU può essere considerata come un microprocessore, tuttavia non tutti i processori sono utilizzati come principale CPU all'interno di un sistema computerizzato, il quale può contenere più processori per applicazioni separate.

Sono disponibili set di istruzioni nelle seguenti tipologie:

• ARM = computer con set di istruzioni ridotte avanzate
• CISC = computer con set di istruzioni complesse
• Architettura Harvard
• RISC = computer con set di istruzioni ridotto
• MIPS = microprocessore senza Interlocked Pipeline Stages

Differenze tra microcontrollori e microprocessori

• Nel microcontrollore, i programmatori scrivono e compilano il codice destinato all'applicazione specifica e lo caricano nel MCU, che ospita internamente tutte le funzionalità e i componenti di elaborazione necessari per eseguire il codice.
• Velocità di clock: gli MCU sono pensati per gestire un'applicazione specifica, mentre un microprocessore è pensato per attività di elaborazione più complesse, robuste e imprevedibili.
• Consumo energetico: uno dei principali vantaggi associati ai microcontrollori è il loro basso consumo energetico. Un processore per computer che esegue un'attività dedicata richiede meno velocità, e quindi meno potenza, rispetto a un processore con una robusta capacità di calcolo.