Microcontroladores - Parte 2

O que são Microcontroladores?

Vou partir da definição contida na Wikipedia:

“A microcontroller is a computer-on-a-chip ... a type of microprocessor emphasizing high integration, low power consumption, self-sufficiency and cost-effectiveness. ... the microcontroller typically integrates additional elements ... At clock speeds of as little as a few MHz or even lower, microcontrollers often operate at very low speed compared to modern day microprocessors... They consume relatively little power...”

ou, na nossa lingua, com os meus destaques:

"Um microcontrolador é computador-em-um-integrado ... um tipo de microprocessador enfatizando alta integração, baixo consumo de energia, auto-suficiência e baixo custo* .. um microcontrolador tipicamente integra elementos adicionais... Microcontroladores muitas vezes trabalham com velocidades muito menores que os microprocessadores mais atuais, às vezes uns pouco MHz ou menos ... Eles consomem relativamente pouca energia..."

* Ok, baixo custo não é uma tradução precisa, mas não achei um termo melhor

Como a maioria das definições, existe uma certa ambigüidade e espaço para discussão sobre casos específicos. Destaco nela:

• Um microcontrolador é um computador - tem uma CPU e executa um programa.
• Além da CPU, um microcontrolador integra outros componentes no mesmo chip. Algumas aplicações requerem poucos componentes além do microcontrolador.
  
• As velocidades são muito menores que as de um microprocessador para um PC. Isto não significa que eles sejam necesssariamente lentos, podemos ainda estar falando de milhões de instruções por segundo.
• Os microcontroladores são muito usados em alicações com bateria e economia de energia é normalmente um dos primeiros requisitos. Usando as técnicas corretas, pode-se operar por anos alimentado por uma pilha.

Uma outra forma de definir microcontrolador é vendo as características de suas aplicações típicas:

• Estamos falando de aplicações embarcadas, onde o microcontrolador está embutido dentro de um dispositivo e o usuário (ou operador) não percebe que está interagindo com um computador.
• O objetivo típico e colocar inteligência em um produto. O microcontrolador coleta uma série de informações através de suas entradas e em função delas atua através das suas saída.
• Um uso importante, mas não tão comum, é usar um microcontrolador para substituir hardware, implementado um função lógica complexa. Dada a alta integração e baixo custo, isto pode ser mais barato que colocar vários chips "burros" e certamente é mais flexível.

Embora os microcontroladores sejam menos visíveis que os microprocessadores para PC, eles são muito mais comuns em termos de quantidade. Uma estimativa é que os microcontroladores sejam 70% dos microprocessadores vendidos. Na sua casa você provavelmente tem uma ou duas dúzias deles, escondidos no forno de microondas, na máquina de lavar, na TV, no aparelho de som, etc. Um carro moderno pode ter uns 50 microcontroladores.

No próximo post vamos ver que tipo de "elementos adicionais" estão tipicamente presentes nos microcontroladores.