Управление потребляемой мощностью

Асинхронные последовательные интерфейсы

Синхронные последовательные интерфейсы

Средства связи между пространственно разнесенными частями контроллеров и между локальными регуляторами

Ранее уже была отмечена тенденция к пространственному распределению аппаратных ресурсов, когда микропроцессор удален от датчиков и исполнительных устройств. Вторая тенденция - интеграция отдельных локальных регуляторов в единую информационную систему. Обе эти тенденции ни требуют наличия помехоустойчивых средств связи между частями контроллера и между отдельными локальными регуляторами. В качестве подобных средств связи используются главным образом последовательные каналы связи, поскольку они при невысокой стоимости и простоте реализации могут обеспечить достаточную помехозащищенность и весьма высокие скорости передачи. В настоящее время выпускаются и микросхемы периферийных устройств (например, многоканальные АЦП и ЦАП), которые имеют в своем составе последовательные порты для связи с управляющей частью (микропроцессором).

Они требуют наличия как минимум двух линий (проводов): линии синхронизации (тактирования) и линии данных. Если линия данных не двунаправленная, а требуется двухсторонняя связь, количество потребных линий увеличивается до трех. Синхронные каналы, имеющиеся в современных микроконтроллерах, могут обеспечить скорости передачи до 10⁶...10⁷ бит/спри длине линии в десятки и сотни метров. Обычно скорость передачи может быть задана программно, а максимально допустимая (по условиям помехоустойчивости и надежности передачи) длина линии зависит от выбранной скорости и тем больше, чем ниже скорость.

Требуют только одной линии данных (или двух, если линии данных не двунаправленные). Скорость, которую допускают асинхронные каналы, обычно ниже, чем для синхронных каналов (при прочих равных условиях приблизительно на порядок) и обычно также может задаваться программно. Максимальная длина линии асинхронного канала может (при низких скоростях передачи) достигать единиц километров.

В устройствах с автономным (батарейным, аккумуляторным) питанием возможность уменьшения мощности: потребляемой устройством, оказывается весьма существенной. Во многих контроллерах имеется возможность программного управления текущей потребляемой мощностью путем понижения частоты тактирования отдельных узлов контроллера, когда не требуется максимального быстродействия этих узлов, либо полного выключения тактирования. Для микросхем, выполненных по CMOS-технологии это позволяет уменьшать потребляемую мощность на 2...3 порядка. Это свойство хорошо соответствует особенностя построения управляющих программ, о которых было сказано в ???: в отсутствие событий, требующих реакции контроллера, управляющая программа может перевести его в режим пониженного потребления. Выход из такого режима обычно предусмотрен по любому запросу аппаратного прерывания.