Периферія

Неповний список периферії, яка може бути присутнім в мікроконтролерах, включає:

• універсальні цифрові порти, які можна налаштовувати як на введення, так і на висновок;

• різні інтерфейси введення-виведення, такі як UART, I²C, SPI, CAN, USB, IEEE 1394, Ethernet;

• аналого-цифрові і цифро-аналогові перетворювачі;

• компаратори;

• широтно-імпульсні модулятори;

• таймери;

• контролери безколекторних двигунів;

• контролери дисплеїв і клавіатур;

• радіочастотні приймачі та передавачі;

• масиви вбудованої флеш-пам'яті;

• вбудований тактовий генератор і сторожовий таймер;

Обмеження за ціною і енергоспоживанню стримують також зростання тактової частоти контролерів. Хоча виробники прагнуть забезпечити роботу своїх виробів на високих частотах, вони, водночас, надають замовникам вибір, випускаючи модифікації, розраховані на різні частоти і напруги живлення. У багатьох моделях мікроконтролерів використовується статична пам'ять для ОЗУ і внутрішніх регістрів. Це дає контролеру можливість працювати на менших частотах і навіть не втрачати дані при повній зупинці тактового генератора. Часто передбачені різні режими енергозбереження, в яких відключається частина периферійних пристроїв і обчислювальний модуль.

Деякі МК (особливо 16- і 32-разрядные) використовують тільки зовнішню пам'ять, що включає у собі як пам'ять програм (ROM), і певний обсяг пам'яті даних (RAM), необхідний для даного застосування. Вони застосовують у системах, де потрібно великий обсяг пам'яті і відносне не дуже багато пристроїв (портів) ввода/вывода. Типовим прикладом застосування такого МК із зовнішнього пам'яттю є котроллер жорсткого диска (HDD) з буферної кэш-памятью, що забезпечує проміжне збереження і розподіл великих обсягів даних (порядку кількох мегабайтів). Зовнішня пам'ять дає можливість такому микроконтроллеру працювати з вищої швидкістю, ніж встраиваемый МК.

Цифрові сигнальні процесори (DSP) – щодо нова категорія процесорів. Призначення DSP у тому, щоб одержувати поточні дані від аналогової системи, обробляти дані і формувати відповідний відгук у реальному масштабі часу. Вони зазвичай входять до складу систем, используясь як пристроїв управління зовнішнім устаткуванням, і призначені для автономного застосування.

Система команд.

Залежно від кількості використовуваних кодів операцій системи команд МК можна розділити на дві групи: CISC і RISC. Термін CISC означає складна система команд і є абревіатурою англійського визначення Complex Instruction Set Computer. Аналогічно термін RISC означає скорочену систему команд і від англійського Reduce Instruction Set Computer. Систему команд МК 8051 можна зарахувати до типу CISC. Проте, не дивлячись на широку поширеність цих понять, слід визнати, які самі назви не відбивають головного різницю між системами команд CISC і RISC. Основна ідея RISC архітектури – це ретельний добір таких комбінацій кодів операцій, які можна було здійснити за такт тактового генератора. Основний виграш від такої підходу – різке спрощення апаратної реалізації ЦП і можливість значно підвищити його продуктивність.

Вочевидь, що загалом разі однієї команді CISC відповідає кілька команд RISC. Проте зазвичай виграш від підвищення швидкодії у межах RISC перекриває втрати від менш ефективну систему команд, що зумовлює більш високу ефективність RISC систем загалом порівнянню з CISC.

Однак на цей час межа між CISC і RISC архітектурою стрімко стирається. Наприклад, МК сімейства AVR фірми Atmel мають систему команд з 120 інструкцій, що він відповідає типу CISC. Проте з них виконується за такт, що є ознакою RISC архітектури. Сьогодні прийнято вважати, що ознакою RISC архітектури є виконання команд за такт тактового генератора. Кількість команд саме собою значення не має.