Microcontrollore - puzzle online

Un microcontrollore (in inglese microcontroller in acronimo MCU ovvero MicroController Unit), in elettronica digitale, è un dispositivo elettronico integrato su singolo circuito elettronico.

Nato come evoluzione alternativa al microprocessore e utilizzato generalmente in sistemi embedded ovvero per applicazioni specifiche (special purpose) di controllo digitale.

Storia

I primi modelli

Il primo computer on-chip ottimizzato per applicazioni di controllo è stato il modello 8048 di Intel, uscito nel 1975, con RAM e ROM sullo stesso chip. Questo componente è stato utilizzato in più di un miliardo di tastiere per PC e numerose altre applicazioni.

Nei primi anni di sviluppo del microcontrollore, la maggior parte dei modelli era commercializzata in due varianti: la più economica era dotata di memoria di programma programmata in fabbrica (ROM) su specifiche del cliente oppure programmabile dall'utente una sola volta (OTP, One Time Programming); la seconda, più costosa, aveva la memoria di programma cancellabile EPROM mediante esposizione a luce ultravioletta del chip tramite la finestrella trasparente che lo sovrastava. La programmazione del firmware veniva fatta direttamente in linguaggio macchina.

L' evoluzione della tecnologia CMOS

Lo sviluppo del CMOS e successivamente della HCMOS, nella prima metà degli anni ottanta, ha fornito un impulso decisivo alla diffusione dei microcontrollori, consentendo una notevole riduzione dei consumi e della dissipazione nei chip.

Per molti anni Motorola è stata leader mondiale per i microcontrollori: il suo 68HC11 si rivelò essere una pietra miliare, allorché fu presentato sul mercato nel 1985; oltre alla RAM ed alla ROM integrava convertitori A/D, porte di I/O, SPI (Serial Peripheral Interface), SCI (Serial Communication Interface), timers multifunzione, EEPROM, interrupts ed altro ancora, comprendendo persino il firmware di un monitor (Buffalo) che permetteva di effettuare il caricamento di programmi in RAM e il debug on-chip, tramite interfaccia seriale. Con un ciclo macchina di 333 ns (3 MHz di clock) è in grado di eseguire mezzo milione di istruzioni al secondo, consumando qualche decina di mA; il suo progetto si è dimostrato talmente innovativo da essere ancora prodotto ed utilizzato dopo più di un quarto di secolo.

Nel 1993 Microchip ha introdotto il modello di MCU PIC16C84, caratterizzato da memoria programma in EEPROM, ovvero cancellabile elettricamente, che permetteva sia lo sviluppo veloce del prototipo del prodotto finito, sia la modifica del Firmware a circuito montato (In-System Programming).