Классификация и типы микроконтроллеров: аналоговые, цифровые, смешанные

Для реализации сложных задач электроники в режиме реального времени используются микроконтроллеры. Более объемные функции возлагаются на микропроцессоры, которые требуют дополнительных внешних компонентов. Классификация микропроцессоров и микроконтроллеров ведется по разрядности шины обмена данных, а также по типу обрабатываемого сигнала. Вместе с экспертами «ЗУМ-СМД» подробнее рассмотрим основные типы микроконтроллеров.

Классификация микроконтроллеров по разрядности

В зависимости от количества бит шины основного интерфейса микроконтроллера они отличаются разрядностью:

• 4 бит;
• 8 бит;
• 16 бит;
• 32 бит.

Процессоры же могут быть 64-битными, как у компьютеров или серверов. Для 32-битной классификации микроконтроллеров их архитектура на данное время является максимально сложной, потому что реализуется она на однокристальных микросхемах также, как и предел в 64 бит для процессоров.

Нижний предел обусловлен больше универсальностью применения. Ранее компания Motorola выпускала 1-битный МС14500, который выполнял командный алгоритм из 16 инструкций. Однако сейчас уже и 4-разрядные микроконтроллеры не пользуются спросом, потому что 8-битные стоят совсем недорого, хотя имеют большие преимущества перед 4-битным аналогами за ту же цену.

Типологизация микроконтроллеров по свойствам обрабатываемых сигналов

Сходство некоторых микроконтроллеров состоит в характере обрабатываемых сигналов, поэтому микроконтроллеры, вне зависимости от их разрядности, группируют по таким типам:

• аналоговые;
• цифровые;
• смешанные или комбинированные.

Применение микроконтроллеров в обработке аналоговых сигналов произвело целую революцию в электронике. Это касается не только сложной обработки низкочастотных сигналов, но и кардинальной переделки высокочастотных приемо-передающих устройств. Программные интегральные компоненты способны кодировать и декодировать высокочастотные поднесущие, детектировать и модулировать аналоговые сигналы сложными алгоритмами.

Цифровые микроконтроллеры могут не содержать встроенных аналогово-цифровых и цифроаналоговых преобразователей. Впрочем, сам преобразователь может быть построен на аналоговом микроконтроллере. Но иногда требуется прибор со встроенной конвертацией в одну из сторон: из аналогового сигнала в цифровой или наоборот. В этих случаях применяют комбинированные микроконтроллеры, которые еще называют смешанными.

Свойства и применение микроконтроллеров

Все микроконтроллеры работают только в цифровом режиме. Вот почему для аналоговых устройств используются встроенные преобразователи. Обработку аналоговых сигналов с помощью микроконтроллеров иногда называют цифровой.

Примером этому может служить телевидение стандарта DVB (Digital Video Broadcasting). Это цифровое кодирование видеосигнала и звука, преимуществом которого являются:

• Возможность вместить много каналов в одну линию.
• Полная защита сигнала от помех, воздействующих из тракта передачи.
• Возможность кодирования каналов.
• Существенно снижается мощность передатчика.

Есть также аналоговые микроконтроллеры, работающие с видеотрансляцией стандарта:

• IPTV — просмотр видео со звуком в реальном времени;
• OTT — то же, но по запросу.

Устройство подобных систем может быть реализовано и на микропроцессорах. При этом возможно задействование нескольких микроконтроллеров различного типа и разрядности.

В магазине «ЗУМ-СМД» можно купить российские и импортные микросхемы по низким ценам. Уточнить подробности можно по телефону +7 (499) 322-47-86.