Général

Que sont les microcontrôleurs et pourquoi devriez-vous vous en soucier?

Que sont les microcontrôleurs et pourquoi devriez-vous vous en soucier?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Beaucoup de gens tiennent les ordinateurs pour acquis. Et pourquoi pas? Les ordinateurs ont progressé si rapidement, et avec une croissance si exponentielle de leur capacité, que pour la plupart des gens, ils sont essentiellement des miracles.

Et pourtant, parce qu'ils sont devenus si faciles à utiliser et si fondamentaux pour notre société, ils sont un élément commun de la vie quotidienne, même pour les plus analphabètes technologiquement parmi nous.

Cela étant dit, prenons un moment aujourd'hui pour découvrir l'une des technologies qui sous-tendent toute l'informatique moderne.

Microcontrôleurs sont l'une des pièces les plus fondamentales de tout ordinateur; ils sont en fait beaucoup plus intéressants que vous ne le pensez et ils sont aussi beaucoup plus utiles.

Qu'est-ce qu'un microcontrôleur?

Au niveau le plus élémentaire, un microcontrôleur EST un ordinateur. Ce qui, franchement, est déjà déroutant. Mais pensez-y de cette façon, tous les ordinateurs, des mainframes géants aux smartphones, ont quelques points communs:

-ils contiennent une CPU (unité centrale) qui exécute les programmes,

-ils ont un référentiel à partir duquel charger ces programmes,

-ils ont de la RAM (mémoire vive) où des informations temporaires peuvent être stockées,

-ils ont une certaine forme de périphériques d'entrée et de sortie.

L'ordinateur portable ou le smartphone que vous utilisez le plus souvent pour lire cet article est un «ordinateur à usage général», ce qui est une manière basique de dire qu'il peut exécuter des milliers de programmes.

Les microcontrôleurs, en revanche, sont ce que vous appelleriez des «ordinateurs à usage spécial». Au lieu de faire des centaines de choses diverses, les microcontrôleurs ne sont censés faire qu'une seule chose et la faire très bien.

Comme vous pouvez vous y attendre de cette simplicité, les microcontrôleurs sont utilisés dans plusieurs industries et applications, y compris dans la maison et l'entreprise, l'automatisation des bâtiments, la fabrication, la robotique, l'automobile, l'éclairage, l'automatisation industrielle et même les technologies de communication.

Le plus simple de ces microcontrôleurs facilite le fonctionnement des systèmes électromécaniques présents dans les articles de commodité quotidiens tels que les fours, les appareils mobiles et les jeux vidéo, ainsi que les machines commerciales avec lesquelles nous interagissons tous les jours comme les compteurs intelligents, les guichets automatiques et les systèmes de sécurité.

Cependant, des microcontrôleurs plus sophistiqués peuvent remplir des fonctions critiques dans les avions, les cargos, les véhicules, les systèmes médicaux et de survie, les robots et même la station spatiale internationale.

C’est tout en un mot, mais la plus grande vérité est qu’il existe un certain nombre d’autres caractéristiques communes qui définissent les microcontrôleurs. Si un ordinateur correspond à la majorité de ces caractéristiques, vous pouvez l'appeler en toute sécurité un "microcontrôleur".

Celles-ci incluent: être intégré dans d'autres produits pour contrôler une certaine fonctionnalité de la plus grande machine, être dédié à une seule tâche, avoir un périphérique d'entrée fixe qui ne change jamais et bien sûr être micro.

En règle générale, les microcontrôleurs sont petits parce que leur intérêt est d'être beaucoup utilisés ensemble, et personne ne veut trimballer un ordinateur plus gros alors qu'il pourrait en avoir un plus petit.

Dans la plupart des cas, c'est tout ce que vous avez vraiment à savoir sur le fonctionnement d'un microcontrôleur, car l'industrie dans son ensemble a tendance à développer de nombreux pilotes de bas niveau où l'expertise vient du développement d'une application sur eux.

Si, cependant, vous envisagez de vous lancer dans un domaine informatique, apprendre les tenants et les aboutissants des microcontrôleurs équivaut à un médecin ayant une connaissance de base de l'anatomie.

Pourquoi vous devriez vous en soucier:

Ok, regardez, la vérité est que la plupart d’entre nous n’ont probablement pas vraiment besoin de savoir tout cela.

Cela fait 30 ans que quiconque s'attendait à ce que même un programmeur expert sache quoi que ce soit sur les opcodes d'instructions, et relativement peu de travaux nécessitent plus que le strict minimum de connaissances sur la façon de structurer un fichier source en langage assembleur.

Mais quand même, vous devez savoir tout cela, car cela deviendra de plus en plus important avec le temps.

Au fur et à mesure que la technologie progresse, nous allons rapidement atteindre la limite théorique de l'efficacité de nos ordinateurs. Bientôt, il ne sera tout simplement plus possible de réduire la taille des composants fondamentaux d’une puce d’ordinateur.

Lorsque cela se produit, jusqu'à ce qu'il y ait une sorte de changement fondamental dans la technologie informatique, la meilleure façon de fabriquer de nouveaux et meilleurs ordinateurs sera avec des combinaisons créatives et innovantes de microcontrôleurs.

Si nous voulons continuer à progresser en tant que société, nous devrons commencer à nous soucier des petites machines miracles, car plus il y a de gens qui savent comment un ordinateur fonctionne réellement, plus il y aura de gens pour trouver un moyen de les améliorer.

La voie du futur…

L'avenir recèle de nombreux progrès potentielspour cette technologie. Jetons un coup d'œil à deux d'entre eux.

Processeurs sur mesure: La plupart des microcontrôleurs et leurs processeurs associés sont aujourd'hui conçus pour être «à usage général» et destinés à prendre en charge une large gamme d'applications.

En effet, même lorsque cela n'est pas nécessaire pour une certaine application, il est souvent moins coûteux d'acheter un processeur surpuissant que de concevoir un processeur spécifique à une application.

Mais maintenant, nous commençons à prendre conscience du coût de cette sur-conception, non seulement en espace et en matériaux, mais aussi en énormes gaspillages de consommation d'énergie.

Des recherches ont montré que dans la plupart des machines génériques, moins de 60% de leurs processeurs sont même utilisés. Cela pourrait signifier qu'au fur et à mesure que nous avançons, nous allons pousser vers des machines spécifiques à l'application «sur mesure» qui éliminent les circuits complètement inutilisés.

Cela fait allusion à un futur où nous pouvons créer de petits processeurs de faible puissance et spécifiques aux applications.

Microcontrôleurs en plastique: Des chercheurs de certaines des meilleures institutions au monde ont travaillé sur un projet axé sur la création de microcontrôleurs jetables bon marché imprimés sur du plastique avec un niveau de précision aussi bas que 2 microns.

Bien qu'il ne s'agisse pas d'une avancée de pointe en matière de calcul, les puces en plastique bénéficieront d'un coût de circuit intégré estimé à 90% inférieur à celui des puces en silicium.

Les puces en plastique peuvent également être flexibles, plus minces qu'un cheveu humain et ne pas avoir de points d'interconnexion rigides.

Cela pourrait conduire à de nouvelles avancées incroyables, telles que des capteurs flexibles, des présentoirs jetables / recyclables, des emballages alimentaires qui vous indiquent quand les aliments ont mal tourné, ou même des bouteilles de pilules qui vous rappellent de prendre vos médicaments.

Il existe des dizaines d'autres avancées dans le domaine du microcontrôleur qui sont sur le point de redéfinir tout le domaine.

Plus que cela, ces progrès ne manqueront pas de définir notre façon de penser la puissance de calcul pour la prochaine décennie, ou du moins jusqu'à ce que quelqu'un trouve une toute nouvelle façon de construire un ordinateur.

C'est exactement pourquoi les microcontrôleurs sont importants.


Voir la vidéo: Tope là #1 - Les projets Arduino les plus fous! FR. HD (Août 2022).