Ein Mikrocontroller (kurz: µC) ist ein IC (Halbleiter), der die Komponenten eines Computers auf einem einzelnen kleinen IC vereint. Daher werden teilweise µC auch “System-on-a-Chip” (oder kurz: SoC) genannt.
Im Gegensatz zu einem “normalen” Computer erledigt ein Mikrocontroller sehr gezielte Aufgaben. → Daher stromsparend
Aufbau
Ein typischer Mikrocontroller besteht aus folgenden Hauptkomponenten:
- CPU
- Speicher:
- Programmspeicher (Flash/ROM): Zum Speichern des Programmcodes.
- Datenspeicher (RAM): Für temporäre Daten während der Programmausführung.
- EEPROM: Für persistente Daten, die auch nach dem Ausschalten erhalten bleiben sollen.
- Peripheriegeräte: Eine Vielzahl von integrierten Modulen, die spezifische Aufgaben übernehmen:
- GPIOs (General Purpose Input/Output): Digitale Ein- und Ausgänge.
- Timer/Counter: Für Zeitmessungen und Ereigniszählungen.
- ADC (Analog-Digital-Wandler): Zum Messen analoger Spannungen.
- DAC (Digital-Analog-Wandler): Zum Erzeugen analoger Spannungen.
- Kommunikationsschnittstellen: UART, SPI, I2C, USB, CAN usw.
- Taktgeber: Erzeugt den Systemtakt für die CPU und Peripherie.
Architekturen
Bekannte Architekturen sind u. A.:
- 8-bit AVR: Eine populäre RISC-Architektur, bekannt durch Arduino.
- Intel 8051-kompatible Mikrocontroller: Eine ältere, aber immer noch weit verbreitete CISC-Architektur.