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EMBEDDED SETTEMBRE 32 SPECIALE | 8-16-32 BIT MCUS Per applicazioni semplici ed economiche si usano ancora, e in maniera massiccia, i microcontrol-  Á e il loro utilizzo molto comodo. Piccoli sistemi di controllo, allarmi, antifurti, semplici automazio- ni e altre applicazioni simili non necessitano di molta potenza o di numerose porte. Al contrario, dei prodotti che richiedono tanta memoria RAM C numerosi collegamenti, velocità elevate di elabo- razione e altre possibilità potrebbero richiedere l’adozione di MCU a 32 bit. Al momento, uno dei microcontrollori più potenti, completo e perfor- mante è l’ESP32-S2 di ESPRESSIF SYSTEMS (Fig. 3). Si tratta di un SoC Wi-Fi single core al- tamente integrato, a bassa potenza, progettato per essere sicuro ed economico, con prestazioni elevate e possiede un ricco set di funzionalità I/O. Il mercato dei microcontrollori a 8 bit non lancia dispositivi velocissimi proprio per- ché tale architettura non necessita di grosse potenze elaborative: chi sceglie gli 8 bit, infatti, non ha biso- gno di grosse prestazioni. Consumo di energia Per i sistemi embedded alimentati a batteria, il consumo di energia è un fattore chiave che è necessario considerare all’inizio del progetto. Con le ultime tecnologie in atto, le MCU a 32 bit non hanno più esi- genza di grande energia rispetto a quelle a 8 bit. Inoltre, le MCU a 32 bit sono in grado di svolgere più la- voro poiché eseguono una den- sità superiore di codice. Di conseguenza, un processo- re a 32 bit può completare una determinata attività in meno tempo e tornare in una moda- lità a basso consumo più ve- locemente. Inoltre, una MCU a 32 bit è in grado di elabora- re rapidamente le istruzioni pertanto, se il codice è scritto bene, essa potrebbe passare la maggior parte del tempo in modalità di sospensione a basso consumo. Esistono mi- crocontrollori che possono lavorare in diverse mo- dalità. Una modalità attiva prevede, ad esempio, un normale assorbimento di corrente nell’ordine, diciamo, di 5-10-20 mA (milliAmpere). Un’altra modalità opera in “Sleep mode” con consumo an- cora minore, nell’ordine di 1-2-3 uA (microAmpe- re). Una terza modalità pone la MCU in “Iberna- zione”, arrivando a consumare solo alcune decine di nA di corrente (nanoAmpere). Probabilmente l’autoscarica di una batteria è maggiore. Nella migrazione ad architetture superiori il programmatore deve fare attenzione a non spre- care la memoria, utilizzando bene tutto lo spa- zio disponibile. Se utilizzate male, le variabili farebbero aumentare il tempo di esecuzione del À / # % - crocontrollore a 8 bit, 16 bit o 32 bit è un passo molto importante e decisivo per la realizzazione # À - cisione nella selezione della MCU è necessario conoscere e considerare le varie differenze tra i modelli e avere chiaro l’obbiettivo da perse- guire. I siti web più importanti del settore, a ogni modo, sono dotati di uno speciale motore di ricerca che aiuta il progettista nella preferen- za di un dispositivo che si avvicini, quanto più possibile, a quelle che sono le proprie esigenze produttive. In esso l’utente può scegliere il pro- prio modello di MCU focalizzando la ricerca sul numero di porte ne- cessarie, sulla velocità, sui proto- colli e tanti altri parametri. Fig. 2 – Il microcontrollore 8051 a 8 bit prodotto da Intel nel 1980 Fig. 3 – L’ESP32-S2 di ESPRESSIF SYSTEMS