La struttura di un microcontrollore
I componenti di un microcontrollore
Un microcontrollore è un insieme di più componenti quali la CPU, le memorie e l'I/O.
Questi componenti sono collegati dal bus. Il bus è un mezzo di trasmissione di dati; generalmente si tratta di uno o più fili di rame o qualsiasi alto componente conduttore. Tutte le informazioni che interessanto più parti di un microcontrollore passano attraverso il bus.
La memoria
Lo scopo della memoria è quello di memorizzare dati e programmi. La memoria (per esempio la RAM) è organizzata su righe e colonne. Ciascuna riga contiene un blocco elementare di informazioni (chiamato anche "parola", o, in inglese, "word").
I due canali di comunicazione con le memorie sono l'address bus (il quale identifica le righe dalle quali leggere i dati) e il data bus (nel quale viaggiano informazioni lette o in via di scrittura).
La memoria viene gestita da uno (o più) demultiplexer il quale ha n ingressi e 2n uscite, dove n è pari al numero di righe (vedi figura).
Oltre alle memorie RAM, vi sono le memorie ROM. Queste generalmente non vengono incluse nella struttura di un microcontrollore in quanto le operazioni di scrittura su queste memorie sono molto difficoltose e si tratta di operazioni che vengono eseguiti in casi particolari e non abitudinari. Alcuni tipi di memorie ROM sono:
- Masked ROM: una volta terminata la scrittura, non è riprogrammabile in alcun modo
- PROM: riprogrammabili una sola volta
Periferiche di I/O
La CPU è in grado di trasmette o ricevere dei segnali logici (1 e 0 logici) a/da periferiche o componenti esterni al microcontrollore.
Questi segnali vengono codificati e decodificati dalle interfacce.
Le interfacce rendono i segnali compatibili con le periferiche a cui sono destinate (per esempio un microfono introduce segnali analogici, i quali non possono essere elaborati dalla CPU se non vengono trasformati dall'interfaccia in segnali compatibili con la logica binaria).
I componenti pilotati dalle interfacce sono chiamati trasduttori, il cui scopo è quello di trasfmormare segnali elettriici in altre grandezze fisiche.