Microcontrôleurs : principes et aspects temps réel

Les microcontrôleurs sont et continueront à être largement utilisés pour les applications de régulation et de commande de processus. Ce sont de véritables micro-ordinateurs intégrés sur une puce de silicium qui comportent une unité centrale, de la mémoire ou une interface à de la mémoire externe, des ports d’entrée-sortie, une interface pour lignes série (RS-232) ainsi qu’une unité de gestion de temps et d’événements. Les signaux d’entrée-sortie du microcontrôleur peuvent être facilement interfacés à des coupleurs optiques afin d’interfacer des capteurs et des actuateurs industriels.

Pratiquement tous les fabricants de microprocesseurs (Motorola, Intel, Hitachi, Texas Instrument, Toshiba, ST Microélectronique-ex SGS-Thomson, etc.) proposent une ou plusieurs gammes de microcontrôleurs. Les microcontrôleurs 4 bits servent essentiellement à des tâches simples. De tels microcontrôleurs sont par exemple utilisés au sein d’objets ménagers grand public, tels que des cuisinières, machines à laver ou aspirateurs. Les microcontrôleurs 8 bits sont capables de répondre à des exigences plus élevées et sont utilisés pour la commande de dispositifs informa-tiques tels que des joysticks, tablettes graphiques et modems. Ils sont également utilisés pour la programmation de petits robots ainsi que pour l’acquisition de données (convertisseurs A/D, etc.). Les microcontrôleurs 16/32 bits sont utilisés pour la commande de machines ou le contrôle de processus, lorsque les contraintes temps réel sont sévères ou lorsque les algorithmes de régulation nécessitent une puissance de calcul importante. Des variantes de microcontrôleurs avec canaux d’accès mémoire direct offrant un grand débit entre mémoire et entrées-sorties sont utilisés dans les applications multimédia et pour le contrôle d’imprimantes laser.