Wat is Microcontroller (MCU)?

Kleine computer waarin CPU, geheugen en randfuncties zoals timers en ADC op één chip zijn samengebracht. Wordt ingebouwd in apparaten zoals huishoudelijke apparaten en auto's om de besturing te verzorgen. Ook MCU genoemd.

Japanse benaming: マイコン(マイクロコントローラ)

“Microcontroller (MCU)” komt voor in 30 oefenvragen uit 10 onderwerpen, bijv. Embedded systemen en firmware, CPU en architectuur, Linker, loader en uitvoerbare formaten.

Vakgebied: CPU en architectuur

Nu oefenen: vragen over Microcontroller (MCU)

Wat bepaalt de uitgangsspanning bij de methode waarbij een microcontroller een PWM-signaal door een laagdoorlaatfilter stuurt om een analoge spanning te maken?

  1. ADe duty cycle van de pulsen (het aandeel van de periode waarin het signaal aan is)
  2. BDe kleur van de pulsen
  3. CDe geheugencapaciteit van de microcontroller
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. De duty cycle van de pulsen (het aandeel van de periode waarin het signaal aan is)

Wanneer een PWM-signaal met een laagdoorlaatfilter wordt gemiddeld, wordt de uitgangsspanning "amplitude × duty cycle"; bij 5 V en 40% is dat circa 2 V. De resolutie wordt bepaald door het aantal timertellen en het rimpel neemt af als de PWM-frequentie ruim boven de afsnijfrequentie van het filter ligt. Omdat een analoge spanning kan worden gemaakt zonder aparte DAC, wordt de methode gebruikt voor het dimmen van LED's, het regelen van motortoerental en eenvoudige geluidsuitvoer; responssnelheid en nauwkeurigheid zijn echter een afweging ten opzichte van de rimpel.

Welk niet-vluchtig geheugen wordt al geruime tijd samen met de logica op dezelfde chip van een microcontroller geïntegreerd om het programma op te slaan?

  1. AIngebed flashgeheugen
  2. BHBM
  3. CGDDR
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. Ingebed flashgeheugen

In microcontrollers is ingebed flash, dat programma’s en gegevens opslaat, al lang samen met de logica op dezelfde chip geïntegreerd. De inhoud blijft ook na uitschakelen van de voeding behouden en firmware kan na levering worden bijgewerkt. Door het grote aantal processtappen, zoals het vormen van de floating gate, is integratie lastig bij generaties voorbij ca. 28 nm en met High-k/metal gate, en wordt het vervangen door MRAM en ReRAM, die met minder stappen te maken zijn.

“Microcontroller (MCU)” in de toelichting

Vragen met “Microcontroller (MCU)” (30)

  1. Wat bepaalt de uitgangsspanning bij de methode waarbij een microcontroller een PWM-signaal door een laagdoorlaatfilter stuurt om een analoge spanning te maken?
  2. Welk niet-vluchtig geheugen wordt al geruime tijd samen met de logica op dezelfde chip van een microcontroller geïntegreerd om het programma op te slaan?
  3. Wat is de juiste rol van de watchdogtimer in een microcontroller?
  4. Wat is de juiste verwerking die de opstartcode direct na het inschakelen uitvoert voordat main wordt aangeroepen op een microcontroller zonder OS?
  5. Aan een ingangspin van een microcontroller is alleen een schakelaar aangesloten, zonder pull-up- of pull-downweerstand. Wat kan er gebeuren als de schakelaar open is?
  6. Wat moet als eerste worden ingesteld wanneer een GPIO-pin (general-purpose input/output) van een microcontroller wordt gebruikt?
  7. Wat is de juiste toepassing van de input-capturefunctie van een timer in een microcontroller?
  8. Bij een 8-bits microcontroller verhoogt een timerinterrupt een 32-bits variabele ticks met 1 en berekent het hoofdprogramma de verstreken tijd door ticks te lezen. Wat is de juiste oorzaak van het soms lezen van een sterk afwijkende waarde?
  9. Wat is het belangrijkste doel van de slaapmodus van een microcontroller in een apparaat op batterijen?
  10. Waarop moet worden gelet met betrekking tot overmatig stackgebruik bij een kleine microcontroller zonder MMU?
  11. Wat is het voordeel van het gebruik van DMA wanneer een microcontroller een grote hoeveelheid AD-omzettingsresultaten met vaste tussenpozen inleest?
  12. Een bepaalde besturingsberekening moet elke 1 ms worden uitgevoerd. Welke implementatie op een microcontroller zonder besturingssysteem is het meest geschikt?
  13. Wat is de juiste rol van brown-outdetectie (BOD, brown-outreset) van een microcontroller?
  14. Bij een microcontroller waarbij interrupts een prioriteit kunnen krijgen, treedt een interrupt met hoge prioriteit op tijdens de uitvoering van de handler van een interrupt met lage prioriteit. Wat gebeurt er gewoonlijk (uitgaande van een instelling die nesten van interrupts toestaat)?
  15. Wat moet worden gedaan met ongebruikte randschakelingen (zoals timers en UART’s) in een microcontroller om het vermogensverbruik te verminderen?

Vergelijkingen met deze term

Verwante termen

Numerieke apertuur (NA) Interrupt Via PWM (pulsbreedtemodulatie) Linkerscript Doorschietstroom (shoot-through-stroom) UART SPI Duty cycle Afsnijfrequentie (cutoff frequency)

Naar de woordenlijst