マイクロコントローラ - MCU

Aマイコン(しばしばMCUまたはµCと略される)は本質的にシングルチップコンピュータです。マイコンはマイクロプロセッサと多くの類似点を持ち、現在利用可能なほぼすべてのマイクロコントローラは、明確なマイクロコントローラとマイクロプロセッサという両極端の間にあるチップの連続体に位置する機能を備えています。しかしながら、彼らを区別する一般的な特徴はいくつかあります。

マイクロコントローラに共通する特徴の一つは、コードの実行を保存するための有限のオンチップメモリ(通常はフラッシュ)です。一部のマイコンはこのメモリから直接コードを実行します。しかし、RAM容量が少ないマイコンも珍しくありません。オンチップのメモリにより、電源投入後すぐにマイクロコントローラがコードを迅速に実行開始できます。内部メモリはアクセス時間の短縮を意味しますが、マイコンが利用できるメモリはしばしば限られています。しかし、この限られたメモリは一般的に欠点ではありません。なぜなら、マイコンは主に小規模で目的別のプログラムに適しているためです。

マイコンに関連するもう一つの特徴は単一電源レールです。この簡略化されたシステムにより、一般的にマイクロコントローラシステムでは外部部品の必要量が少なくなります。

ほとんどのマイクロコントローラは、外部チップやデバイスとのインターフェースにシリアル通信バス(I2C、SPI、UART)に依存しています。これにより、通常よりシンプルな設計と小型のPCBが可能となります。単一電源レールと同様に、シリアルバスは一般的にマイクロコントローラ設計を可能にするために必要な外部の離散部品が少なくて済みます。

マイクロコントローラに最も一般的に関連付けられるクロックスピードは200 MHz未満ですが、外部メモリへの依存がほとんどないか全くないため、リアルタイム用途では良好に機能します[RS1] 。また、マイクロコントローラは割り込み処理に重点を置いて設計されていることが多いです。これらはしばしば堅牢なビットレベルの操作命令を持っていることが多く、リアルタイムの単一用途アプリケーションにより適しています。

マイクロコントローラは複数の基準に基づいて選択できますが、その選択において最も頻繁に起点となるのは、ビット単位であらわされるバス幅です。一般的な選択肢は8ビット、16ビット、32ビットです。より広いバス幅は、ほとんどのアプリケーションでより良いパフォーマンスを可能にします。