La scheda elettronica è un componente hardware presente in diversi oggetti di uso quotidiano, grazie ai quali possiamo ad esempio effettuare una telefonata dallo smartphone, utilizzare il tablet oppure lavorare sul computer d’ufficio.
Ogni azione svolta dalla scheda elettronica viene guidata da un microprocessore. Ma, nello specifico, cos’è questo componente e quali compiti svolge? Secondo quali canoni viene scelto il microprocessore giusto? In questo articolo, Eurek ti svela cosa sono e come funzionano i microprocessori.
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Cos’è un microprocessore?
Quando si parla di microprocessore ci si riferisce ad un circuito elettronico costituito da uno o più circuiti integrati, definiti anche microchip, dedicato all’elaborazione di istruzioni e informazioni. La possibilità di disporre in un unico spazio i transistor, che sono l’elemento principale del chip, e i conduttori, che sono i circuiti che trasferiscono la corrente elettrica da un componente all’altro, consente di racchiudere tutta la potenza del processore in un componente dalle dimensioni molto ridotte. Per poter funzionare al meglio, il microprocessore necessita di alcune integrazioni esterne al chip, quali la memoria RAM o le periferiche di ingresso e uscita.
Talvolta, nella progettazione di schede elettroniche a cui sono richieste un numero ridotto di funzioni, viene preferito l’impiego di un microcontrollore. In questo caso, tutti gli elementi atti alla sua corretta operatività vengono riuniti all’interno di un unico chip, compresa la memoria per il programma e periferiche di temporizzazione e comunicazione. Da questa struttura ne deriva che le capacità di calcolo siano più ridotte e le frequenze siano più basse, comunemente dai 50 ai 300 MHz.
Esistono altre differenze tra microprocessore e microcontrollore?
Come abbiamo anticipato, le capacità dei microcontrollori sono più limitate, per questo motivo vengono inseriti in schede elettroniche alle quali è richiesto lo svolgimento di un piccolo insieme di funzioni molto specifiche, ad esempio durante la progettazione di antifurti o regolatori di luminosità. Al contrario, i microprocessori possono essere impiegati per effettuare elaborazioni più complesse su grandi quantità di informazioni, come ad esempio accade all’interno di dispositivi quali computer o smartphone. Per questo motivo, l’impiego energetico richiesto dal microprocessore è nettamente maggiore rispetto a quello utilizzato dal microcontrollore.
La differenza principale tra i due componenti, comunque, risiede proprio nelle loro capacità: un microprocessore può eseguire varie operazioni per diversi compiti; contrariamente, il microcontrollore è orientato al disbrigo delle stesse mansioni preventivamente definite dall’utente per tutto il ciclo di vita.
Come scegliere il microprocessore?
La scelta del microprocessore più idoneo per un progetto, in Eurek, avviene in più fasi. Innanzitutto, si definiscono le mansioni che la scheda elettronica dovrà svolgere, come supportare un’interfaccia grafica oppure un sistema operativo. In secondo luogo, si confrontano i prezzi dei processori consigliati al fine di proporre al cliente una soluzione efficace che resti in linea con il suo budget. Infine, si stabiliscono le performance che sono richieste al microprocessore e la capacità di memoria di cui dovrà disporre. Seguendo questi step, è possibile individuare il microprocessore (o microcontrollore) più adatto al progetto in questione.
Per rispondere alla necessità di disporre di schede elettroniche altamente performanti, Eurek ha scelto di utilizzare processori dedicati per schede embedded, ossia microprocessori in grado si combinare consumi ridotti con performance ottimali: si trovano solitamente all’interno di telefoni cellulari o tablet, il più diffuso è il processore della famiglia ARM Cortex. Questi sistemi elettronici sono progettati appositamente per un determinato utilizzo, ovvero non riprogrammabili dall’utente per altri fini. Per tale motivo, in fase di progettazione viene previsto un programma che coordina le periferiche di comunicazione in entrata o in uscita collegate al microprocessore. Quest’ultime sono dedicate al raccoglimento, allo smistamento e alla memorizzazione delle informazioni che verranno poi utilizzate per creare dei registri in cui verranno catalogati tutti i dati processati.
Conclusione
Il microprocessore è un componente essenziale della scheda elettronica in quanto ne determina il corretto funzionamento e la qualità delle performance.
Hai dubbi su quale soluzione adottare per il tuo progetto? Non c’è problema, in Eurek ci occupiamo di tutto noi. Contattaci e spiegaci la tua idea, sarà il nostro team specializzato ad individuare il microprocessore migliore per dare vita al tuo progetto!
