마이크로컨트롤러란 무엇인가요?

MCU 정의

MCU는 하나의 칩에 통합된 완전한 컴퓨터 시스템을 의미합니다. 대부분의 기능은 작은 칩에 통합되어 있지만 CPU, 메모리, 내부 및 외부 버스 시스템 등 완전한 컴퓨터에 필요한 대부분의 구성 요소를 갖추고 있으며 현재 대부분은 외부 메모리도 갖추고 있습니다. 동시에 통신 인터페이스, 타이머, 실시간 시계 등 주변 장치가 통합됩니다. 오늘날 가장 강력한 단일 칩 마이크로컴퓨터 시스템은 사운드, 이미지, 네트워크 및 복잡한 입력 및 출력 시스템을 하나의 칩에 통합할 수도 있습니다.

마이크로컨트롤러는 산업제어 분야에서 처음으로 사용되었기 때문에 마이크로컨트롤러라고도 불린다. 마이크로컨트롤러는 칩에 CPU만 있는 전용 프로세서로 개발됩니다. 최초의 설계 개념은 다수의 주변 장치와 CPU를 하나의 칩에 통합하여 컴퓨터 시스템을 더 작고 복잡하고 까다로운 제어 장비에 쉽게 통합할 수 있도록 하는 것이었습니다. INTEL의 Z80은 이 아이디어에 따라 설계된 최초의 프로세서였습니다. 이후 마이크로 컨트롤러와 특수 목적 프로세서의 개발은 서로 다른 방향으로 진행되었습니다.

초기 마이크로컨트롤러는 모두 8비트 또는 4비트였습니다. 가장 성공적인 제품은 INTEL의 8031로 단순성, 신뢰성, 우수한 성능으로 큰 호평을 받았습니다. 그 이후로 MCS51 시리즈 마이크로 컨트롤러 시스템은 8031을 기반으로 개발되었습니다. 이 시스템을 기반으로 하는 마이크로컨트롤러 시스템은 오늘날에도 여전히 널리 사용되고 있습니다. 산업 제어 분야의 요구 사항이 높아지면서 16비트 마이크로컨트롤러가 등장하기 시작했지만, 가격 대비 성능이 만족스럽지 못하여 널리 사용되지는 못했습니다. 1990년대 이후 가전제품의 급속한 발전과 함께 마이크로컨트롤러 기술은 크게 발전하였다. INTEL i960 시리즈, 특히 최신 ARM 시리즈의 광범위한 적용으로 32비트 마이크로컨트롤러는 16비트 마이크로컨트롤러의 고급 상태를 빠르게 대체하고 주류 시장에 진입했습니다. 전통적인 8비트 마이크로 컨트롤러의 성능도 급속히 향상되었으며 처리 능력은 1980년대에 비해 수백 배 증가했습니다. 현재 고급형 32비트 마이크로 컨트롤러의 주 주파수는 300MHz를 초과했으며 성능은 1990년대 중반의 특수 프로세서를 바짝 따라잡고 있습니다. 일반 모델의 공장 가격은 1달러까지 떨어졌으며 최고 수준입니다. -최종 모델은 US$10에 불과합니다. 최신 마이크로 컨트롤러 시스템은 더 이상 베어 메탈 환경에서만 개발 및 사용되지 않습니다. 다양한 전용 임베디드 운영 체제가 전체 범위의 마이크로 컨트롤러에서 널리 사용됩니다. 그리고 휴대용 컴퓨터와 휴대폰의 핵심 처리 장치인 고급 마이크로 컨트롤러는 전용 Windows 및 Linux 운영 체제를 직접 사용할 수도 있습니다.

MCU는 전용 프로세서보다 임베디드 시스템에 더 적합하기 때문에 가장 많은 애플리케이션을 보유하고 있습니다. 실제로 마이크로컨트롤러는 세계에서 가장 많은 컴퓨터입니다. 마이크로컨트롤러는 현대인의 삶에 사용되는 거의 모든 전자 및 기계 제품에 통합되어 있습니다. 휴대폰, 전화기, 계산기, 가전제품, 전자 장난감, 휴대용 컴퓨터, 마우스 및 기타 컴퓨터 액세서리에는 모두 1-2개의 마이크로컨트롤러가 장착되어 있습니다. 또한 개인용 컴퓨터에서 작동하는 수많은 마이크로 컨트롤러가 있을 것입니다. 자동차에는 일반적으로 40개 이상의 마이크로컨트롤러가 장착되어 있으며 복잡한 산업 제어 시스템에는 수백 개의 마이크로컨트롤러가 동시에 작동할 수도 있습니다. 마이크로컨트롤러의 수는 PC와 기타 컴퓨팅 수를 합친 것보다 훨씬 많을 뿐만 아니라 인간의 수보다 훨씬 더 많습니다.