Реклама:

Вторая категория в таблице отведена под компьютеры, которыми оснащаются разного рода бытовые устройства. Такого рода встроенные компьютеры, называемые также микроконтроллерами, выполняют функцию управления устройствами и организации их пользовательских интерфейсов. Диапазон устройств, работающих с помощью микрокомпьютеров, крайне широк (примеры даются в скобках):

+ бытовые приборы (будильники, стиральные машины, сушильные аппараты, микроволновые печи, охранные сигнализации);

♦ коммуникаторы (беспроводные и сотовые телефоны, факсимильные аппараты, пейджеры);

+ периферийные устройства (принтеры, сканеры, модемы, приводы CD-ROM);

♦ развлекательные устройства (видеомагнитофоны, DVD-плееры, музыкальные центры, МРЗ-плееры, телеприставки);

+ формирователи изображений (телевизоры, цифровые фотокамеры, видеокамеры, объективы, фотокопировальные устройства);

+ медицинское оборудование (рентгеноскопические аппараты, томографы, кардиомониторы, цифровые термометры);

♦ военные комплексы вооружений (крылатые ракеты, межконтинентальные баллистические ракеты, торпеды);

♦ торговое оборудование (торговые автоматы, кассовые аппараты);

+ игрушки (говорящие куклы, приставки для видеоигр, радиоуправляемые машинки и лодки).

В любой современной машине представительского класса устанавливается по полсотни микроконтроллеров, которые управляют различными подсистемами, в частности, автоблокировкой колес, впрыском топлива, магнитолой и системой навигации. В реактивных самолетах количество микроконтроллеров достигает 200 и даже больше! В любом домашнем хозяйстве имеется по несколько сот компьютеров, причем члены семьи зачастую даже не подозревают об их существовании. Через несколько лет практически все приборы, работающие на источниках электропитания, будут оснащаться микроконтроллерами. По объемам ежегодных продаж микроконтроллеры опережают компьютеры всех остальных типов (за исключением одноразовых) на несколько порядков.

В отличие от микросхем RFID, выполняющих минимальный набор функций, микроконтроллеры хоть и невелики по размерам, но представляют собой полноценные вычислительные устройства. Каждый микроконтроллер состоит из процессора, памяти и средств ввода-вывода. Ввод-вывод, как правило, осуществляется посредством кнопок и переключателей с контролем состояния световых индикаторов, дисплея и звуковых компонентов устройства. Программное обеспечение микроконтроллеров в большинстве случаев "прошивается" производителем в виде постоянной памяти. Все микроконтроллеры можно разделить на два типа: универсальные и специальные. Первые фактически являют собой обычные компьютеры, уменьшенные в размере. Специальные же микроконтроллеры отличаются индивидуальной архитектурой и набором команд, приспособленными для решения определенного круга задач, например, связанных с воспроизведением мультимедийных данных. Микроконтроллеры бывают 4-, 8-, 16-и 32-разрядными.

Как бы то ни было, даже между универсальными микроконтроллерами, с одной стороны, и стандартными ПК, с другой, наблюдаются существенные различия. Во-первых, спрос на микроконтроллеры в максимальной степени обусловлен ценами на них. Принимая решение о закупке миллионной партии таких устройств, крупный заказчик может выбрать другого производителя, если тот предложит цену на 1 цент (за штуку) меньше, чем конкуренты. Поэтому, разрабатывая архитектуру для микроконтроллеров, производители всеми силами стараются оптимизировать производственные издержки, не слишком задумываясь о расширении функций. Цены на микроконтроллеры определяются разрядностью, типом, емкостью памяти и рядом других факторов; для сведения отметим, что при оптовых закупках 8-разрядных микроконтроллеров цена за штуку падает до 10 центов. Именно цена позволяет устанавливать микроконтроллеры в будильники за 10 долларов.

Во-вторых, почти все микроконтроллеры работают в реальном времени. За каждым входным сигналом должен следовать незамедлительный отклик. К примеру, после нажатия пользователем кнопки во многих приборах срабатывает световой индикатор, причем между первым и вторым событием не должно быть никаких пауз. Необходимость работы в реальном времени зачастую определяет архитектурное решение микроконтроллеров.

В-третьих, встроенные системы зачастую ограничены по многим электрическим и механическим параметрам, таким как размер, вес и энергопотребление. С учетом этих ограничений и разрабатываются микроконтроллеры, устанавливаемые в такого рода системах.

Одноразовые компьютеры || Оглавление || Игровые компьютеры