October 23
Molti consumatori, beni commerciali e industriali, anche tali articoli come tostapane, automobili, ascensori e forni, hanno ora i benefici di controllo a microprocessore. Il microprocessore, che funge anche da parte centrale di ogni personal computer è utile come controller embedded single-purpose. Sotto il controllo di un software speciale, le misure di microprocessore, regola e prende decisioni complesse migliaia di volte al secondo.
Un controllore a microprocessore è un circuito costituito dal microprocessore, memoria RAM e ROM e un'interfaccia attraverso la quale il processore comunica con altre apparecchiature. Strumento di misura, quali sonde di temperatura e sensori di movimento inviano segnali nell'interfaccia; il microprocessore invia segnali di controllo in risposta. I segnali di controllo di auto motori, solenoidi e indicatori luminosi. Il microprocessore utilizza software memorizzato nella memoria ROM permanente, e funziona continuamente fino a quando il controllore è alimentato.
Il software in ROM determina il comportamento e le caratteristiche del controller. Si compone di migliaia di singole istruzioni microprocessore che leggono le informazioni dai sensori, fare confronti logici ed eseguire l'aritmetica sulle variabili. Gli ingegneri possono aggiungere nuove funzionalità semplicemente scrivendo un nuovo software. Questo trasmette un grande vantaggio rispetto solo hardware si avvicina per controllare: il costruttore può migliorare in modo significativo il prodotto senza alcuna modifica all'hardware. Programmabilità permette anche aggiornamenti sul campo come "reflashing", in cui l'utente finale scarica un programma su Internet e gestisce sul microprocessore. Il programma si installa nella memoria permanente del controller, migliorando il controller e il prodotto che lo utilizza.
I componenti che costituiscono un controllore a microprocessore sono economici. Il microprocessore in sé costa un dollaro o due in quantità di produzione; altre parti, come la memoria, interfaccia e circuito sono anche a basso costo. La più grande spesa è il costo di sviluppo, per la scrittura del software e testare il controller - il costruttore ammortizza tali costi nel corso di migliaia di unità. Il basso costo permette una casa automobilistica, per esempio, per utilizzare più controller in una macchina: uno per la gestione del motore, un altro per i freni antibloccaggio e un paio di più per il sistema di allarme, serrature, alzacristalli elettrici e sedili.
controllori basati su microprocessori sono robusti e affidabili. Il controller stesso non ha parti meccaniche in movimento e subisce pochissimo usura durante la sua vita utile. I progettisti possono rendere il controller resistente al calore, umidità e vibrazioni per gestire ambienti difficili. Come con qualsiasi sistema elettronico, i principali punti di guasto si trovano nelle connessioni che collegano diversi circuiti e moduli, ma con attraverso un'attenta progettazione, anche questi, sono migliorate nel corso del tempo.
Il microprocessore del regolatore funziona tipicamente ad una velocità di clock interna fino a 2 GHz. A queste velocità, il processore esegue fino a centinaia di milioni di istruzioni al secondo. Il controllore di un sistema di frenatura antibloccaggio, per esempio, modula i freni 10 a 20 volte al secondo; ogni modulazione è una decisione presa da misurare e comparare la rotazione di ogni ruota. Il processore è così veloce che si può facilmente dedicare milioni di istruzioni per ogni evento di modulazione, con un conseguente, azione anche frenata sicura, anche su strade sdrucciolevoli.