• Um microcontrolador é essencialmente um pequeno computador em um único chip, usado para gerenciar tarefas específicas em um sistema embarcado.
  • Os microcontroladores são ideais para eletrônicos de consumo alimentados por bateria, como smartphones, smartwatches e outros dispositivos portáteis.

Os engenheiros da Texas Instruments, Gary Boone e Michael Cochran, criaram o primeiro microcontrolador em 1971. Hoje, dezenas de fabricantes de microcontroladores – como Intel, NXP e Arm – oferecem centenas de variedades, desde opções genéricas para amadores até técnicos profissionais e soluções altamente especializadas para todos os setores.

O que é um microcontrolador?

Ummicrocontroladoré essencialmente um pequeno computador em um único chip. Ele é projetado para gerenciar tarefas específicas em sistemas embarcados sem exigir um sistema operacional complexo.

Esses circuitos integrados compactos contêm um núcleo de processador,memória RAMe memória somente leitura programável apagável eletricamente (EEPROM) para armazenar os programas personalizados que são executados no microcontrolador, mesmo quando a unidade está desconectada da alimentação.

Ao contrário dos microprocessadores de uso geral, os microcontroladores integram processamento, memória e periféricos de entrada/saída (E/S), incluindo temporizadores, contadores e conversores analógico-digitais (ADC), em uma única unidade eficiente e econômica. Ao combinar vários componentes em um único sistema, os microcontroladores são bem adequados para aplicações que exigem processamento de sinal em tempo real, como controle de motores e servidores, e interfaces com diversos tipos de sensores e comunicações.

Leia também:O que é um sistema embarcado e quais são suas aplicações?

Leia também:O controle DualSense Astro Bot da Sony está disponível para pré-venda

Componentes de um microcontrolador

1. Unidade central de processamento (CPU):Comumente chamada de "cérebro" de um computador, é o componente principal responsável pela execução de instruções e controle das operações.

2. Memória:Os microcontroladores contêm memória volátil (RAM) e memória flash não volátil. A RAM difere da memória de programa porque a RAM armazena dados temporários que podem ser perdidos quando o sistema é desligado, enquanto a memória flash não volátil é usada para armazenar o firmware do conjunto de instruções de programação do microcontrolador.

3. Periféricos:Dependendo da aplicação prevista, o microcontrolador pode conter diversos componentes auxiliares, como interfaces de entrada/saída (E/S), incluindo temporizadores, contadores, conversores analógico-digitais (ADC) e digital-analógicos (DAC) e protocolos de comunicação (UART, SPI, I2C). Dispositivos auxiliares também podem incluir componentes como telas LCD, portas de conexão Ethernet ou interfaces para tais módulos.

Os microcontroladores são ideais para eletrônicos de consumo alimentados por bateria, como smartphones, smartwatches e outros dispositivos portáteis, devido à sua leveza, tamanho pequeno e consumo de energia relativamente baixo.

Tipos de microcontroladores

1. Microcontroladores de 8 bits:O tipo mais básico de microcontrolador, com capacidades limitadas de processamento e memória, geralmente usado em pequenos dispositivos como brinquedos e controles remotos.

2. Microcontroladores de 16 bits:Duas vezes mais eficientes que os modelos de 8 bits, os microcontroladores de 16 bits são usados para aplicações mais complexas, incluindo dispositivos médicos, sistemas automotivos e sistemas de controle industrial.

3. Microcontroladores de 32 bits:Os tipos mais poderosos e ricos em recursos de microcontroladores, usados para aplicações exigentes, como consoles de jogos, dispositivos de entretenimento e automação industrial de alto nível.

4. Microcontroladores RISC (Reduced Instruction Set Computer):Os microcontroladores RISC incorporam uma arquitetura de design que simplifica e melhora as operações ao executar menos instruções de computação mais rapidamente do que outras metodologias, como a arquitetura CISC (Complex Instruction Set Computer).

5. Microcontroladores ARM:Anteriormente um acrônimo para Advanced RISC Machines, esses tipos de microcontroladores incorporam a arquitetura ARM, incluindo o subconjunto moderno ARM Cortex, que melhora o desempenho e a confiabilidade. Os microcontroladores ARM são amplamente usados em dispositivos móveis, sistemas automotivos e sistemas de controle industrial.

6. Microcontroladores baseados em FPGA:Comumente usados em aplicações que exigem processamento de sinal digital, processamento de vídeo e redes de alta velocidade, esses microcontroladores utilizam field-programmable gate arrays (FPGAs), que podem ser configurados e reconfigurados em nível de hardware, para obter resultados de processamento altamente versáteis e personalizáveis.