Всем известно, что микроконтроллеры являются ядром любого устройства, это касается как простейших механизмов, датчиков, так и сложных суперкомпьютеров автоматизированных систем. Именно микроконтроллер отдаёт определённые команды подключенным датчикам и принимает от них сигналы по заложенному алгоритму, трансформируя сообщения в программный код.
Универсальный микроконтроллер – находка для любого производителя, так как его можно встроить в любую систему. Но есть и специфические проекты, которые требуют применения узкопрофильного микроконтроллера, заточенного под конкретную задачу.
По сравнению с более ранними разработками, за последние десятилетия микропроцессоры сделали гигантские шаги в своем развитии. Они увеличили частоту, объемы памяти, количество ядер и портов.
Самый оптимальный на сегодняшний день тип микропроцессорной архитектуры - RISC (Reduced Instruction Set Computer). Здесь используется сравнительно небольшой оптимизированный набор инструкций (в отличие от предшественников, имеющих расширенный набор алгоритмических данных). Впервые архитектура RISC была представлена публике еще в 1981 году. Ее общая концепция такова: компьютер, который содержит небольшой набор простых и популярных алгоритмов, без расширенного набора сложных и узкоспециализированных последовательностей.
Сегодня у производителей популярно уже пятое поколение данной архитектуры - RISC-V, появившееся в 2010-м, и вот почему:
Поскольку RISC-V является открытым стандартом, это подразумевает доступность его технической документации для массового использования, без приобретения прав и лицензий.
Инструкции RISC-V легко расширить или адаптировать под различные приложения, от маломощных микроконтроллеров до высокопроизводительных процессоров.
RISC-V допускает простую и компактную структуру набора инструкций, обеспечивающую улучшенный контроль над энергопотреблением и производительностью. Это дает преимущество микроконтроллерам на базе RISC-V для использования в приложениях, где требуется длительное время автономной работы от внешнего аккумулятора.
RISC-V динамично развивается и получает поддержку со стороны как крупных корпораций (Google, NVIDIA) так и от множества независимых разработчиков. Это придает ускорение развитию инфраструктуры RISC-V и доступность готовых инструментов и компонентов для создания микроконтроллеров на базе данной архитектуры.
Сегодня производители по всему миру создают микроконтроллеры на основе RISC-V, Российские инженеры не стали исключением.
Воронежский НИИ электронной техники начал реализацию проекта «Разработка и освоение в серийном производстве 32-разрядных микроконтроллеров» с использованием программы субсидирования в соответствии с постановлением Правительства РФ от 24 июля 2021 года № 1252. Изделия отвечают всем современным требованиям и смогут использоваться во многих сферах – от аппаратуры АСУ ТП до портативной техники и устройств Интернета вещей.
Самым мощным является двухъядерный 32 разрядный микроконтроллер, построенный на кристалле. Он идеально подойдет для АСУ ТП, промышленной автоматики и электроники, но благодаря широким функциональными возможностями, микроконтроллер позволяет успешно использовать его во многих других областях.
Этот «силач» оснащен встроенной флеш-памятью на 4 Мбайт, и имеет большой набор последовательных протоколов (включая USB 2.0 / 3.0 и Ethernet, а также блоки ШИМ, ЦАП, АЦП и ряд других устройств).
Автоматические системы управления, а также управление электродвигателями – основные области применения второго изделия линейки. Система, построенная на кристалле, обладает программной флеш-памятью объемом от 1 Мбайт и имеет ряд блоков, которые особенно полезны в задачах управления двигателями.
Еще одно разрабатываемое в рамках проекта изделие найдет применение в тех областях, где нет необходимости в большом количестве функций микроконтроллера, но имеются ограничения в отношении размеров. Речь идет прежде всего о портативных устройствах. Микроконтроллер представляет собой систему на кристалле, содержащую универсальное
32-разрядное процессорное ядро архитектуры RISC-V, встроенную
энергонезависимую память объемом 64 Кбайт, набор универсальных
и специализированных блоков и интерфейсов. Хотя функциональность данного одноядерного микроконтроллера будет не столь широка, как у предыдущих двух моделей, он предоставит разработчикам достаточно большой набор интерфейсов и функциональных блоков для решения большинства задач.
А ультранизкопотребляющий 32-разрядный
микроконтроллер оснащен внутренней энергонезависимой
памятью, многоканальным АЦП, криптографическим сопроцессором,
последовательными интерфейсами, системой защиты от
несанкционированного доступа и низким током потребления в
активном режиме и максимальной частотой работы до 80 МГц.
Изделие оптимально подойдет для средств измерений, бытовых счетчиков газа и
электроэнергии, автоматизации производства, медицины.
Наконец, последний представитель линейки предназначен для построения на его основе систем IoT. Этот одноядерный 32 разрядный микроконтроллер с малым количеством выводов получит «на борт», помимо прочего, поддержку приема и передачи данных (Rx/Tx) по РЧ интерфейсу.
Новые микроконтроллеры предоставят разработчикам аппаратуры возможность выбрать микроконтроллер – универсальный с большим количеством функций и портов, оптимизированный для задач управления приводами или более дешевый и миниатюрный без излишней функциональности – в соответствии с требованиями конкретной разработки.
Более подробная информация на сайте: https://niiet.ru/goods/civilian_microcontrollers/
