21.4. Jednočipové mikropočítače

jsou počítače v podobě integrovaného obvodu (čipu) - foto uvnitř
mají podobu obdélníkového pouzdra s kontakty ("nožkami") - tzv. piny - foto
také se říká mikrokontroléry (MC, MCU, µC), mikrořadiče, mikročipy
vlastnosti - kompaktnost, spolehlivost, jednoduchost, malé rozměry, nízká spotřeba, nízká cena
Vestavěné funkce - čitače, časovače, AD/DA převodníky - použití pro řízení elektrozařízení, domácích spotřebičů
Schéma jednočipového mikropočítače
1 mikroprocesor 4, 8, 16 a 32-bitový
2 paměti flash pro program a operační pro data (RAM) - velikost ve stovkách kB
3 oscilátor hodiny - zdroj taktovacího signálu pro řízení mikroprocesoru -  piezokrystal
4 I/O porty vstupně/výstupní rozhraní - bývá jich podle potřeby i více než 100
a) vstupy (inputs) - pro signály z tlačítek, snímačů, mohou obsahovat i A/D převodníky
b) výstupy (outputs) - pro signály akčním členům, světelnou a zvukovou signalizaci, mohou mít i D/A převodníky
c) sběrnice - pro napojení obslužného panelu - klávesnice, displeje
5 obslužný panel a) zobrazovací jednotka výstupních informací (displej)
b) tlačítka nebo klávesnice pro ovládání obsluhou, vstup dat - obr.
Další části:
watchdog "hlídací pes" - ochrana proti zaseknutí mikropočítače, v pravidelných intervalech vyžaduje od procesoru signál, že program běží, pokud signál nedostane, resetuje mikropočítač a program běží od začátku
Činnost:
Software = firmware + jediný program, který je prováděn cyklicky (dokola) - zpracovává vstupy a nastavuje výstupy
Programují se pomocí PC připojeného přes USB -  obr., programovací jazyk bývá strojový kód, assembler, jazyk C
Výrobci - Intel, Microchip, Atmel
Příklad využití - mikropočítač Arduino (open source hardware): - obr., obr.
1 mikrokontrolér Atmel
2 USB - programování přes PC
3 napájení DC 6-20V
4 analogové vstupy
5 binární vstupy/výstupy, podpora PWM (přenos analogového signálu pomocí binárního délkou pulzů - animace, intenzita svícení led), I2C (sběrnice až pro 128 zařízení) - wiki
varianty Uno, Mega - obr., Nano - obr. - liší se počtem I/O a typem mikrokontroléru
Použití - přes vstupy zpracování hodnot tlačítek, snímačů polohy, teploty, světla, přes výstupy ovládání světel, serv, krokových motorů