Bakgrunnrediger

opprinnelsen til både mikroprosessoren og mikrokontrolleren kan spores tilbake til oppfinnelsen AV mosfet (metal-oxide-semiconductor field-effect transistor), også kjent som MOS transistor. Det ble oppfunnet Av Mohamed M. Atalla og Dawon Kahng På Bell Labs I 1959, og først demonstrert i 1960. Samme år foreslo Atalla konseptet MOS integrated circuit, som var en integrert kretsbrikke produsert Fra Mosfet. I 1964 hadde MOS-chips nådd høyere transistortetthet og lavere produksjonskostnader enn bipolare chips. MOS chips økte ytterligere i kompleksitet med en hastighet spådd Av Moores lov, fører til storskala integrasjon (LSI) med hundrevis av transistorer på EN ENKELT MOS chip ved slutten av 1960-tallet. anvendelsen AV MOS LSI chips til databehandling var grunnlaget for de første mikroprosessorer, som ingeniører begynte å erkjenne at en komplett datamaskin prosessor kan være inneholdt på en ENKELT MOS LSI chip.de første multi-chip mikroprosessorer, De Fire-Fase Systemer AL1 I 1969 Og Garrett AiResearch MP944 i 1970, ble utviklet med FLERE MOS LSI chips. Den første single-chip mikroprosessoren Var Intel 4004, utgitt på EN ENKELT MOS LSI-chip i 1971. Det ble utviklet Av Federico Faggin, ved hjelp av sin silicon-gate MOS-teknologi, Sammen Med Intel ingeniører Marcian Hoff Og Stan Mazor, Og Busicom ingeniør Masatoshi Shima. Det ble etterfulgt av 4-biters Intel 4040, 8-biters Intel 8008 og 8-biters Intel 8080. Alle disse prosessorene krevde flere eksterne chips for å implementere et fungerende system, inkludert minne og perifere grensesnittbrikker. Som et resultat var den totale systemkostnaden flere hundre (1970-TALLS AMERIKANSKE) dollar, noe som gjør det umulig å økonomisere små apparater økonomisk. MOS Technology introduserte sub – $ 100 mikroprosessorer, 6501 og 6502, med det overordnede målet å takle denne økonomiske hindringen, men disse mikroprosessorene krevde fortsatt ekstern støtte, minne og perifere chips som holdt den totale systemkostnaden i hundrevis av dollar.

Utvikling

En bok krediterer Ti ingeniører Gary Boone og Michael Cochran med den vellykkede etableringen av den første mikrokontrolleren i 1971. Resultatet av deres arbeid var TMS 1000, som ble kommersielt tilgjengelig i 1974. Den kombinerte skrivebeskyttet minne, lese / skrive minne, prosessor og klokke på en chip og var rettet mot innebygde systemer.I løpet av tidlig til midten av 1970-tallet begynte Japanske elektronikkprodusenter å produsere mikrokontrollere for biler, inkludert 4-bits Mcuer for underholdning i bilen, automatiske vindusviskere, elektroniske låser og dashbord og 8-bits Mcuer for motorstyring.Delvis som svar på eksistensen AV single-chip TMS 1000, Utviklet Intel et datasystem på En chip optimalisert for kontrollapplikasjoner, Intel 8048, med kommersielle deler først frakt i 1977. DEN kombinerte RAM og ROM på samme chip med en mikroprosessor. Blant mange applikasjoner vil denne brikken til slutt finne veien inn i over en milliard PC-tastaturer. På Den tiden uttalte Intels President, Luke J. Valenter, at mikrokontrolleren var en av de mest vellykkede produktene i selskapets historie, og han utvidet mikrokontroller divisjonens budsjett med over 25%.

de fleste mikrokontrollere på denne tiden hadde samtidige varianter. MAN hadde EPROM-programminne, med et gjennomsiktig kvartsvindu i lokket på pakken for å tillate det å bli slettet ved eksponering for ultrafiolett lys. Disse slettbare sjetongene ble ofte brukt til prototyping. Den andre varianten var enten en maskeprogrammert ROM eller EN PROM-variant som bare var programmerbar en gang. For sistnevnte ble BETEGNELSEN OTP noen ganger brukt, stående for «engangs programmerbar». I EN OTP-mikrokontroller var PROM vanligvis av samme type SOM EPROM, men chippakken hadde ikke kvartsvindu; fordi DET ikke var mulig å utsette EPROM for ultrafiolett lys, kunne DET ikke slettes. Fordi de slettbare versjonene krevde keramiske pakker med kvartsvinduer, var de betydelig dyrere ENN OTP-versjonene, som kunne gjøres i billigere ugjennomsiktige plastpakker. For de slettbare variantene var det nødvendig med kvarts, i stedet for billigere glass, for gjennomsiktighet mot ultrafiolett lys—hvilket glass er stort sett ugjennomsiktig—men hovedkostnadsdifferensiatoren var selve keramikkpakken.i 1993 tillot INNFØRINGEN AV eeprom-minne mikrokontrollere (som begynte Med Mikrochip PIC16C84) å bli elektrisk slettet raskt uten en dyr pakke som kreves FOR EPROM, slik at både rask prototyping og programmering i systemet. (EEPROM-teknologien hadde vært tilgjengelig før denne tiden, men den tidligere EEPROM var dyrere og mindre holdbar, noe som gjorde den uegnet for lavpris masseproduserte mikrokontrollere.) Samme år Introduserte Atmel den første mikrokontrolleren ved Hjelp Av Flashminne, en spesiell TYPE EEPROM. Andre selskaper fulgte raskt etter, med begge minnetyper.i Dag er mikrokontrollere billige og lett tilgjengelige for hobbyister, med store nettsamfunn rundt bestemte prosessorer.

Volum og kostnad

i 2002 var omtrent 55% av Alle Cpuer som ble solgt i verden 8-bits mikrokontrollere og mikroprosessorer.Over to milliarder 8-bits mikrokontrollere ble solgt i 1997, Og Ifølge Semico ble over fire milliarder 8-bits mikrokontrollere solgt i 2006. Mer nylig Har Semico hevdet AT MCU-markedet vokste 36.5% i 2010 og 12% i 2011.et typisk hjem i et utviklet land vil sannsynligvis bare ha fire generelle mikroprosessorer, men rundt tre dusin mikrokontrollere. En typisk mid-range bil har ca 30 mikrokontrollere. De kan også finnes i mange elektriske enheter som vaskemaskiner, mikrobølgeovner og telefoner.

Historisk har 8-bit segmentet dominert MCU markedet 16-bit mikrokontrollere ble den største volum MCU kategorien i 2011, forbikjøring 8-bit enheter for første gang det året ic Insights mener makeup AV MCU markedet vil gjennomgå betydelige endringer i de neste fem årene med 32-bit enheter stadig gripe en større andel av salg og enhet volumer. I 2017 forventes 32-biters Mcuer å utgjøre 55% av mikrokontrollersalget når det gjelder enhetsvolumer, 32-biters Mcuer forventes å utgjøre 38% av mikrokontrollerforsendelser i 2017, mens 16-biters enheter vil utgjøre 34% av totalen, og 4-/8-bitdesign forventes å være 28% av enhetene solgt det året.DET 32-biters MCU-markedet forventes å vokse raskt på grunn av økende etterspørsel etter høyere presisjonsnivåer i innebygde prosesseringssystemer og veksten i tilkobling ved Hjelp Av Internett. I de neste årene forventes komplekse 32-biters Mcuer å utgjøre over 25% av prosessorkraften i kjøretøy.

— IC Insights, MCU Market På Migreringsbane til 32-bit Og ARM-baserte Enheter

Kostnaden for å produsere kan være under $ 0,10 per enhet.Kostnaden har gått ned over tid, med de billigste 8-biters mikrokontrollere som er tilgjengelige for under 0.03 USD i 2018, og noen 32-biters mikrokontrollere rundt us$1 for lignende mengder.

I 2012, etter en global krise—en verste årlig salgsnedgang og gjenoppretting og gjennomsnittlig salgspris fra år til år, stuper 17% – den største reduksjonen siden 1980—tallet-gjennomsnittlig pris for en mikrokontroller VAR US$0.88 ($0.69 for 4-/8-bit, $ 0,59 for 16-bit, $1,76 for 32-bit).

i 2012 var verdensomspennende salg av 8-bits mikrokontrollere rundt $ 4 milliarder, mens 4-bits mikrokontrollere også så betydelig salg.I 2015 kunne 8-bit mikrokontrollere kjøpes for $ 0,311 (1000 enheter), 16-bit for $ 0,385 (1000 enheter) og 32-bit for $0,378 (1000 enheter, men til $0.35 for 5000).I 2018 kan 8-bit mikrokontrollere kjøpes for $0,03, 16-bit for $ 0,393 (1000 enheter, men på $ 0,563 for 100 eller $0,349 for full hjul på 2000) og 32-bit for $ 0,503 (1000 enheter, men på $0,466 for 5000). En billigere 32-bits mikrokontroller, i enheter av en, kan kjøpes for $ 0.891.

i 2018 er de billige mikrokontrollene ovenfor fra 2015 dyrere (med inflasjon beregnet mellom 2018 og 2015 priser for de spesifikke enhetene) på: 8-bit mikrokontrolleren kan kjøpes for $0.319 (1000 enheter) eller 2.6% høyere, 16-bit en for $0.464 (1000 enheter) eller 21% høyere, og 32-bit en for $0.503 (1000 enheter, men på $0.466 for 5000) eller 33% høyere.

ET PIC 18f8720 mikrokontroller i en 80-pinners TQFP-pakke

Minste computerEdit

Den 21.juni 2018 ble «verdens minste datamaskin» annonsert av university of michigan. Enheten er et » 0. 04mm3 16nw trådløst og batteriløst sensorsystem med integrert Cortex-M0 + prosessor og optisk kommunikasjon for cellulær temperaturmåling.»Det» måler bare 0.3 mm til en side-dwarfed av et riskorn. I tillegg TIL RAM og fotovoltaikk har de nye databehandlingsenhetene prosessorer og trådløse sendere og mottakere. Fordi de er for små til å ha konvensjonelle radioantenner, mottar og overfører de data med synlig lys. En basestasjon gir lys for strøm og programmering, og den mottar dataene. Enheten er 1 / 10th størrelsen PÅ IBMS tidligere hevdet verdensrekord-størrelse datamaskin fra måneder tilbake I Mars 2018, som er «mindre enn et saltkorn», har en million transistorer, koster mindre enn $ 0.10 å produsere, og kombinert med blockchain-teknologi, er beregnet for logistikk og»kryptoankre» -digitale fingeravtrykksprogrammer.