Известные семейства

 

• MCS 51 (Intel)

• MSP430 (TI)

• ARM (ARM Limited)

• ST Microelectronics STM32 ARM-based MCUs

• Atmel Cortex, ARM7 и ARM9-based MCUs

• Texas Instruments Stellaris MCUs

• NXP ARM-based LPC MCUs

• Toshiba ARM-based MCUs

• Analog Devices ARM7-based MCUs

• Cirrus Logic ARM7-based MCUs

• Freescale Semiconductor ARM9-based MCUs

• AVR (Atmel)

• ATmega

• ATtiny

• XMega

• PIC (Microchip)

• STM8 (STMicroelectronics)

 

При проектировании микроконтроллеров приходится соблюдать баланс между размерами и стоимостью с одной стороны и гибкостью и производительностью с другой. Для разных приложений оптимальное соотношение этих и других параметров может различаться очень сильно. Поэтому существует огромное количество типов микроконтроллеров, отличающихся архитектурой процессорного модуля, размером и типом встроенной памяти, набором периферийных устройств, типом корпуса и т. д. В отличие от обычных компьютерных микропроцессоров, в микроконтроллерах часто используется гарвардская архитектура памяти, то есть раздельное хранение данных и команд в ОЗУ и ПЗУ соответственно.

 

Кроме ОЗУ, микроконтроллер может иметь встроенную энергонезависимую память для хранения программы и данных. Во многих контроллерах вообще нет шин для подключения внешней памяти. Наиболее дешёвые типы памяти допускают лишь однократную запись. Такие устройства подходят для массового производства в тех случаях, когда программа контроллера не будет обновляться. Другие модификации контроллеров обладают возможностью многократной перезаписи энергонезависимой памяти.

 

Неполный список периферии, которая может присутствовать в микроконтроллерах, включает в себя:

 

• универсальные цифровые порты, которые можно настраивать как на ввод, так и на вывод;

• различные интерфейсы ввода-вывода, такие как UART, I²C, SPI, CAN, USB, IEEE 1394, Ethernet;

• аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи;

• компараторы;

• широтно-импульсные модуляторы;

• таймеры;

• контроллеры бесколлекторных двигателей;

• контроллеры дисплеев и клавиатур;

• радиочастотные приемники и передатчики;

• массивы встроенной флеш-памяти;

• встроенный тактовый генератор и сторожевой таймер;

 

Ограничения по цене и энергопотреблению сдерживают также рост тактовой частоты контроллеров. Хотя производители стремятся обеспечить работу своих изделий на высоких частотах, они, в то же время, предоставляют заказчикам выбор, выпуская модификации, рассчитанные на разные частоты и напряжения питания. Во многих моделях микроконтроллеров используется статическая память для ОЗУ и внутренних регистров. Это даёт контроллеру возможность работать на меньших частотах и даже не терять данные при полной остановке тактового генератора. Часто предусмотрены различные режимы энергосбережения, в которых отключается часть периферийных устройств и вычислительный модуль.