Háttérszerkesztés

mind a mikroprocesszor, mind a mikrokontroller eredete a MOSFET (fém-oxid-félvezető térhatású tranzisztor), más néven MOS tranzisztor találmányára vezethető vissza. Mohamed M. Atalla és Dawon Kahng fedezte fel 1959-ben a Bell Labs-ban, és először 1960-ban mutatták be. Ugyanebben az évben az Atalla javasolta a Mos integrált áramkör koncepcióját, amely a MOSFETs-ből gyártott integrált áramköri chip volt. 1964-re a MOS chipek nagyobb tranzisztor sűrűséget és alacsonyabb gyártási költségeket értek el, mint a bipoláris chipek. Mos chipek tovább nőtt a komplexitás sebességgel előre Moore törvénye, ami a nagyszabású integráció (LSI) több száz tranzisztorok egyetlen mos chip az 1960-as évek végén. az alkalmazás a MOS LSI chipek Számítástechnika volt az alapja az első mikroprocesszorok, mint a mérnökök kezdték felismerni, hogy a teljes számítógépes processzor lehet tartalmazott egyetlen mos LSI chip.

az első multi-chipes mikroprocesszorokat, az 1969-es AL1 négyfázisú rendszereket és a Garrett AiResearch MP944-et 1970-ben több mos LSI chip segítségével fejlesztették ki. Az első egy chipes mikroprocesszor az Intel 4004 volt, amelyet 1971-ben egyetlen MOS LSI chipen adtak ki. Ezt Federico Faggin fejlesztette ki, a szilícium-kapu mos technológiájával, Marcian Hoff és Stan Mazor Intel mérnökökkel,valamint Masatoshi Shima Busicom mérnökkel. Ezt követte a 4 bites Intel 4040, a 8 bites Intel 8008, valamint a 8 bites Intel 8080. Mindezek a processzorok szükség több külső chipek, hogy végre egy működő rendszer, beleértve a memória és a perifériás interfész chipek. Ennek eredményeként a teljes rendszerköltség több száz (1970-es évek USA) dollár volt, ami lehetetlenné tette a kis készülékek gazdaságos számítógépesítését. MOS Technológia bevezetése sub-$100 mikroprocesszorok, a 6501, valamint 6502, a fő cél a megoldást gazdasági akadály, de ezek a mikroprocesszorok még mindig szükség külső támogatásra, memória, illetve perifériás chips, amely megtartotta a teljes rendszer ára a több száz dollárt.

DevelopmentEdit

az egyik könyv Gary Boone és Michael Cochran mérnököket dicséri az első mikrokontroller sikeres megalkotásával 1971-ben. Munkájuk eredménye a TMS 1000 volt, amely 1974-ben kereskedelmi forgalomba került. Egyetlen chipen egyesítette a csak olvasható memóriát, az olvasási/írási memóriát, a processzort és az órát, és a beágyazott rendszerekre irányult.

Alatt a korán-hogy-1970-es évek közepétől, a Japán elektronikai gyártó megkezdte a microcontrollers az autók, köztük a 4-bites MCUs az autós szórakoztató, automata ablaktörlő, elektronikus zárak, valamint a műszerfal, valamint a 8 bites MCUs a motor vezérlése.

részben az egycsipes TMS 1000 létezésére válaszul az Intel kifejlesztett egy számítógépes rendszert egy vezérlő alkalmazásokra optimalizált chipen, az Intel 8048-on, kereskedelmi alkatrészekkel először 1977-ben. Egy mikroprocesszorral egyesítette a RAM-ot és a ROM-ot ugyanazon a chipen. Számos alkalmazás közül ez a chip végül több mint egymilliárd PC billentyűzetbe kerül. Az Intel akkori elnöke, Luke J. Valenter kijelentette, hogy a mikrokontroller a vállalat történetének egyik legsikeresebb terméke, és több mint 25% – kal bővítette a mikrokontroller részleg költségvetését.

a legtöbb mikrokontroller ebben az időben párhuzamos változatokkal rendelkezett. Az egyiknek volt EPROM programmemóriája, átlátszó kvarcablakkal a csomag fedelén, hogy az ultraibolya fény hatására törölhető legyen. Ezeket a törölhető chipeket gyakran prototípuskészítésre használták. A másik változat egy maszk programozott ROM vagy egy PROM változat volt, amely csak egyszer programozható. Ez utóbbi esetében néha az OTP megnevezést használták, amely “egyszeri programozható”. Egy OTP mikrokontrollerben a PROM általában azonos típusú volt, mint az EPROM, de a chipcsomagnak nem volt kvarc ablaka; mivel nem volt mód az EPROM ultraibolya fénynek való kitettségére, nem lehetett törölni. Mivel a törölhető verziók kvarcablakos kerámia csomagokat igényeltek, lényegesen drágábbak voltak, mint az OTP verziók, amelyek alacsonyabb költségű, átlátszatlan műanyag csomagokban készülhetnek. A törölhető változatokhoz kvarcra volt szükség az olcsóbb üveg helyett az ultraibolya fény átlátszóságához—amelyhez az üveg nagyrészt átlátszatlan -, de a fő költségkülönböztető maga a kerámia csomag volt.

1993-as bevezetése EEPROM memória szabad microcontrollers (kezdve a Mikrochip PIC16C84) elektromos kitörölt gyorsan, anélkül, hogy egy drága csomag szükséges EPROM, amely lehetővé teszi, hogy mindkét gyors prototípus, valamint a rendszer programozása. (Az EEPROM technológia már korábban is elérhető volt, de a korábbi EEPROM drágább és kevésbé tartós volt, így alkalmatlanná vált az alacsony költségű, tömeggyártású mikrokontrollerek számára.) Ugyanebben az évben az Atmel bemutatta az első mikrokontrollert Flash memóriával, egy speciális EEPROM típussal. Más vállalatok gyorsan követték a példát, mindkét memóriatípussal.

manapság a mikrokontrollerek olcsók és könnyen elérhetők hobbisták számára, nagy online közösségekkel bizonyos processzorok körül.

Volume and costEdit

2002-ben a világon értékesített összes CPU mintegy 55% – a 8 bites mikrokontroller és mikroprocesszor volt.

1997-ben több mint kétmilliárd 8 bites mikrokontrollert adtak el, a Semico szerint 2006-ban több mint négymilliárd 8 bites mikrokontrollert értékesítettek. A Semico nemrégiben azt állította, hogy az MCU piaca 2010-ben 36,5% – kal, 2011-ben pedig 12% – kal nőtt.

egy fejlett ország tipikus otthona valószínűleg csak négy általános célú mikroprocesszorral rendelkezik, de körülbelül három tucat mikrokontrollerrel. Egy tipikus középkategóriás autónak körülbelül 30 mikrokontrollere van. Számos elektromos készülékben, például mosógépekben, mikrohullámú sütőkben és telefonokban is megtalálhatók.

Történelmileg, a 8-bites szegmens uralja az MCU piaci 16 bites microcontrollers lett a legnagyobb hangerő MCU kategória, 2011-ben, megelőzve a 8 bites eszközök először abban az évben IC Insights úgy véli, hogy a smink az MCU piaci megy keresztül jelentős változások a következő öt évben a 32 bites eszközök folyamatosan megragadta nagyobb részét értékesítés, valamint az egységnyi mennyiségek. 2017-ig, 32 bites MCUs várhatóan figyelembe 55% – a mikrokontroller értékesítés szempontjából egység kötet, 32 bites MCUs várhatóan figyelembe 38% – a mikrokontroller szállítmányok 2017-ben, míg a 16 bites eszközök képviselik 34% – a, valamint 4-/8-kicsit a tervek szerint 28% – a darabot adtak el abban az évben.A 32 bites MCU piac várhatóan gyorsan növekszik, mivel egyre nagyobb a kereslet a nagyobb pontosságú beágyazott feldolgozó rendszerek, valamint a növekedés a kapcsolat az Interneten keresztül. A következő néhány évben a komplex 32 bites MCU-k várhatóan a járművek feldolgozási teljesítményének több mint 25% – át teszik ki.

– IC Insights, MCU Market on Migration Path to 32-bit and ARM-based Devices

a gyártási költség egységenként 0,10 dollár lehet.

a költségek az idő múlásával csökkentek, a legolcsóbb 8 bites mikrokontrollerek 2018-ban kevesebb, mint 0, 03 USD-ért érhetők el, néhány 32 bites mikrokontroller pedig körülbelül 1 USD körül hasonló mennyiségekért.

követően 2012-Ben a globális válság—a legrosszabb éves eladások csökkenése and recovery, valamint az átlagos eladási ár évről-évre lezúduló 17%—a legnagyobb csökkenés az 1980-as évektől—az átlagos ára egy mikrokontroller amerikai dollár 0.88 ($0.69 a 4-/8-kicsit $0.59 16 bites, $1.76 32-bit).

2012-ben a 8 bites mikrokontrollerek világméretű értékesítése körülbelül 4 milliárd dollár volt, míg a 4 bites mikrokontrollerek szintén jelentős értékesítést mutattak.

2015 – ben a 8 bites mikrokontrollereket 0,311 dollárért (1000 egység), 16 bites 0,385 dollárért (1000 egység), 32 bites pedig 0,378 dollárért (1000 egység, de 0 dollárért) lehetett megvásárolni.35 mert 5000).

2018 – ban a 8 bites mikrokontrollereket 0,03 dollárért, 16 bites 0,393 dollárért (1000 egység, de 0,563 dollárért 100 vagy 0,349 dollárért 2000 teljes tekercsért), 32 bites pedig 0,503 dollárért (1000 egység, de 0,466 dollárért 5000-ért) lehet megvásárolni. Egy alacsonyabb árú 32 bites mikrokontroller, egy egységben, 0,891 dollárért lehet.

2018-ban az alacsony árú mikrokontrollerek 2015-től mind drágábbak (az inflációt 2018 és 2015 között számították ki az adott egységek árai): a 8 bites mikrokontroller 0,319 dollárért (1000 egység) vagy 2,6%-kal magasabb, a 16 bites egy 0 dollárért vásárolható meg.464 (1000 egység) vagy 21%-kal magasabb, a 32 bites pedig 0, 503 dollárért (1000 egység, de 0, 466 Dollár 5000 dollárért) vagy 33% – kal magasabb.

a PIC 18F8720 mikrokontroller egy 80 tűs TQFP csomagban

június 21-én 2018-ban a Michigan egyetem bejelentette a “világ legkisebb számítógépét”. A készülék “0.04mm3 16nw vezeték nélküli és akkumulátor nélküli érzékelő rendszer, beépített Cortex-M0 + processzorral és optikai kommunikációval a celluláris hőmérséklet mérésére.”Ez” intézkedések csak 0.3 mm egy oldalra-egy rizsszem által eltörve. A RAM és a fotovoltaika mellett az új számítástechnikai eszközök processzorokkal, vezeték nélküli adókkal és vevőkkel is rendelkeznek. Mivel túl kicsik ahhoz, hogy hagyományos rádióantennájuk legyen, látható fény mellett fogadják és továbbítják az adatokat. Egy bázisállomás fényt ad az energiához és a programozáshoz, és megkapja az adatokat.”Az eszköz 1/10-es méretű, mint az IBM korábban igényelt világrekord méretű számítógépe 2018 márciusában, amely “kisebb, mint egy só”, millió tranzisztorral rendelkezik, kevesebb, mint 0 dollárba kerül.10 a gyártáshoz, valamint a blockchain technológiával kombinálva a logisztikához, a “crypto-horgonyokhoz”—digitális ujjlenyomat-alkalmazásokhoz.