Microcontroladores

Um microcontrolador ou  MCU (MicroController Unit) é um pequeno computador-num-chip, ou seja, é um circuito integrado de pequenas dimensões que contem os elementos essenciais de qualquer computador, tais como processador, memória e periféricos.


É normal encontrar MCUs embutidos no interior de diversos equipamentos para que possam controlar as suas funções ou ações. Exemplos de equipamentos que incorporam MCUs: impressora, relógio digital, alarmes, leitor de DVD, micro-ondas, robots, etc.

Contrariamente ao processador ou CPU (Central Processing Unit) de uso geral, o microcontrolador é programado para executar funções específicas. Por exemplo, num computador pessoal posso iniciar vários programas de diferentes áreas (jogos, office, internet, …) e terminá-los quando desejar; um microcontrolador de um relógio tem a função principal de manter as horas certas e mostrá-las num determinado display.

Torna-se evidente que o MCU e o CPU têm, à partida, aplicações bens distintas. Existem vários fatores que determinam a escolha de um sistema ou outro, nomeadamente:

• Custo – O preço de um sistema com MCU é muito menor que um sistema com CPU.
• Tamanho – Um sistema microcontrolado ocupa muito menos espaço, pois contêm a maior parte dos componentes necessários (memória, CPU, periféricos) incluídos num único chip.
• Velocidade de processamento – A velocidade de processamento dos MCU é, normalmente, inferior a 40MHz, contrariamente aos GHz dos CPUs. Normalmente os computadores também incluem processadores matemáticos e gráficos, que aumentam a performance.
• Capacidade de memória – A memória RAM de um MCU é bastante limitada, normalmente não superior a 64KB. A memória de programa dos MCU também costuma ser limitada a 64KB.
• Consumo de energia – Obviamente o poder de processamento mais limitado do MCU exige um consumo de energia muito inferior

Atendendo às características acima referidas, a escolha de um MCU ou CPU é, na maior parte dos casos, bastante simples: Deverei utilizar um computador para controlar um pequeno robot ou um carro telecomandado? - É claro que a escolha mais acertada será utilizar um microcontrolador.

Tal como acontece nos computadores, também existem várias famílias de microcontroladores, tais como:

• 8051 (descontinuado pela Intel mas comercializado por outras marcas)
• AVR (utilizado no Arduino)
• PIC

A escolha do família/microcontrolador a utilizar, é uma tarefa mais complexa, pois é necessário analisar vários factores, variam de projeto para projeto: preço, disponibilidade no mercado, velocidade de processamento, memória RAM e ROM necessária, periféricos on-chip pretendidos, linguagem de programação disponível para o MCU,  número de portas de entrada/saída, etc.

As linguagens de programação mais utilizadas a nível de microcontroladores são o assembly e o c/c++.