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- ELETTRONICA OGGI 446 - GIUGNO 2015
n microcontrollore (MCU) è un semicon-
duttore presente in numerose applicazioni
embedded, comprende processore, memoria
e periferiche I/O programmabili e differisce
da un microprocessore in molti modi (Fig. 1).
La prima, e più importante, differenza è la sua
funzionalità. Inoltre, i microcontrollori sono più
piccoli e più economici dei microprocessori e
sono ideali per controllare molti dispositivi e
processi industriali. Essi sono utilizzati princi-
palmente in dispositivi che richiedono un note-
vole grado di controllo esercitato dall›utente.
Il microprocessore è il “nucleo centrale” di
ogni computer e richiede la presenza di altri
componenti come memoria e dispositivi I/O,
al fine di essere implementato in un design
elettronico. Il microcontrollore, invece, è pro-
gettato per essere tutto questo in un IC. Non
sono necessari altri componenti esterni per la
sua applicazione, poiché tutti i circuiti neces-
sari sono già integrati. Nel terzo e quarto trimestre del
2014, molti design basati su microcontrollori hanno
cominciato a trovare spazio nel settore dell›Internet
degli oggetti e indossabili, dando il via a nuovi sistemi
elettronici.
Caratteristiche e fattori di scelta
La scelta di un microcontrollore per un sistema
applicativo può essere un compito arduo. Non solo
ci sono una serie di caratteristiche tecniche da con-
siderare, ma anche problemi di business case come
il costo e tempi di realizzazione, che possono para-
lizzare un progetto.
Utilizzando lo schema a blocchi hardware generale
di figura 1, ci sono vari tipi di interfacce che devono
essere presi in considerazione. Queste sono inter-
facce di comunicazione come USB, I2C, SPI, UART e
così via, che influenzano notevolmente la quantità di
spazio del programma che il microcontrollore dovrà
sostenere. Flash e RAM sono due componenti molto
critiche di qualsiasi microcontrollore. Fare in modo
che non si esaurisca lo spazio di programma è senza
dubbio di massima priorità. Utilizzando l›architettura
software e le periferiche di comunicazione, un inge-
gnere può stimare quanto sarà richiesto di Flash e di
RAM per l›applicazione.
Per la maggior parte dei sistemi embedded, si ha
la possibilità di scegliere tra 8-bit, 16-bit e 32-bit di
core. Quando si tratta di applicazioni che coinvolgono
calcoli scientifici, i core 32-bit hanno un chiaro van-
taggio sugli altri.
Una delle parti migliori di selezione di un nuovo
microcontrollore è trovare un kit di sviluppo; la sele-
zione quasi solidifica la scelta del microcontrollore
che implicherà, successivamente, le considerazioni
sul compilatore. La maggior parte dei microcontrol-
lori hanno un numero variegato di scelte per i com-
pilatori, con esempi di codice e strumenti di debug.
tech-focus
MCU
Gran parte del futuro del mercato
dei microcontrollori è legato all’era
dell”Internet of Things”, caratterizzata dalla
presenza di miliardi di oggetti “intelligenti”
e connessi, compresi quelli indossabili
L’evoluzione
U
Maurizio Di Paolo Emilio
Fig. 1 – Layout generico di unmicrocontrollore