Microcontrôleurs : principes et aspects temps réel

Abstract

Les microcontroleurs sont et continueront a etre largement utilises pour les applications de regulation et de commande de processus. Ce sont de veritables micro-ordinateurs integres sur une puce de silicium qui comportent une unite centrale, de la memoire ou une interface a de la memoire externe, des ports d’entree-sortie, une interface pour lignes serie (RS-232) ainsi qu’une unite de gestion de temps et d’evenements. Les signaux d’entree-sortie du microcontroleur peuvent etre facilement interfaces a 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 Microelectronique-ex SGS-Thomson, etc.) proposent une ou plusieurs gammes de microcontroleurs. Les microcontroleurs 4 bits servent essentiellement a des tâches simples. De tels microcontroleurs sont par exemple utilises au sein d’objets menagers grand public, tels que des cuisinieres, machines a laver ou aspirateurs. Les microcontroleurs 8 bits sont capables de repondre a des exigences plus elevees et sont utilises pour la commande de dispositifs informa-tiques tels que des joysticks, tablettes graphiques et modems. Ils sont egalement utilises pour la programmation de petits robots ainsi que pour l’acquisition de donnees (convertisseurs A/D, etc.). Les microcontroleurs 16/32 bits sont utilises pour la commande de machines ou le controle de processus, lorsque les contraintes temps reel sont severes ou lorsque les algorithmes de regulation necessitent une puissance de calcul importante. Des variantes de microcontroleurs avec canaux d’acces memoire direct offrant un grand debit entre memoire et entrees-sorties sont utilises dans les applications multimedia et pour le controle d’imprimantes laser.