MCU란?

 MCU(Micro Comtroller Unit)이란 일반적으로 마이크로컨트롤러(Microcontroller)라고 불리며, 마이크로프로세서와 메모리, 프로그램 가능한 입출력 모듈을 하나의 칩으로 만들어 정해진 기능을 수행하는 컴퓨터를 말한다. 한마디로 소형 컴퓨터와 비슷하다는 뜻이다. 보통 우리가 일상생활에서 사용하는 대부분의 전자기기에는 이 MCU가 포함되어 있다.

 

● MCU의 종류

 - AVR : 아트멜 사에서 개발된 하버드 구조로 수정한 8비트 RISC 단일칩 마이크로컨트롤러이다. 

• 개발 환경이 매우 잘 구성되어 있으며 개발툴을 무료로 설치해서 쉽게 사용할 수 있다.

• MCU에 새로운 프로그램을 기록하는 방법이 용이하고, 하드웨어 구성이 단순하여 직관적으로 이해하기 쉽다.

• 풍부한 학습자료가 존재하여 초급자들에게 가장 인기가 많다.

 

 - 8051 : 인텔에서 만든 MCU로써, TI사의 MCU와 더불어 1975년에 개발된 아주 초장기 MCU이다.

• 사용하기 쉽고 주변장치 제어용으로 적합한 제품을 구상하다 만들어 낸 것

• AVR과 비슷한 장점을 가지고 있으며, 풍부한 학습자료가 존재하지만 AVR보다는 적다.

 

 - PIC(Peripheral Interface Controller) : 미국의 마이크로칩사에서 만든 MCU이다.

• 산업용으로 많이 사용되고 있어 주변의 가전제품 속에서 쉽게 볼 수 있다.

• AVR보다 처리 속도가 느리다.

• 최근 마이크로칩에서 2016년 4월 아트멜을 인수했다.

 

 - ARM : 1990년 애플과 아콤 컴퓨터 그룹, VLSI 테크놀로지가 공동으로 투자해 만든 회사의 제품 이름이다.

• ARM은 MCU 제품 그 자체가 아닌, MCU의 코어(core)를 구성하는 회로를 의미한다.

• 실제 ARM 기반의 MCU 생산은 다양한 업체에서 수행하고, 회로도 사용에 대한 라이센스 비용을 지불하는 방식을 사용한다.

• 다른 MCU보다 고성능을 자랑하기 때문에 보다 복잡합을 요구하는 주변장치에 대한 제어를 할 수 있다.

• 대부분의 스마트폰에 탑재되 마치 하나의 개인 PC에 버금가는 활용도를 구현한다.

 

이 외에도 많은 MCU들이 존재하지만 공통적으로 "전기신호"라는 공통분모를 가지고 있기 떄문에, 이들 중 하나만 깊게 공부하면 나머지는 어렵지 않게 이해할 수 있게 된다는 점이다.

 

 

● MCU의 활용

 - MCU를 탑재한 전자제품의 종류는 무궁무진하기 때문에 특정한 기능을 구현하려면 프로그래밍 과정을 거쳐야 한다. 따라서 MCU의 활용 분야는 프로그래밍을 어떻게 하느냐에 따라 달라진다.

ex) 밥솥이나 TV 녹화 장치의 타이머 기능, 시계의 시간 표시, 버튼을 누르면 기능 수행 등

• 시각적 기능 : 사용자가 전자 기기의 동작 상태 정보를 확인할 수 있다는 점에서 매우 중요하다. 동작 및 문제가 있을 때 확인해주는 LCD나 LED상에 택스트를 표시할 수 있고, 기능 여부 등도 표시할 수 있다.

• 쳥각적 기능 : 많은 전자제품은 사용자에게 기기의 동작 상태를 알리는 음성 기능을 제공한다.

• 모터 및 밸브 통제 : MCU는 모터나 벨브를 제어하는 신호를 출력할 수 있다. 모터의 방향이나 속도를 변환하거나, 밸브를 열고 닫는 신호를 출력할 수 있다.

• 전자 신호 측정과 출력 : 센서 부품의 전압을 직접 측정하는 기능을 가지고 있다. 일정한 전압 출력이 가능하기 때문에, 다른 전자 부품에 기준 전압을 제공하는 레귤레이터 역할을 수행할 수 있다.

• 통신 : USB 연결 기능을 갖고 있고, MCU와 다른 MCU 사이의 간단한 데이터 교환도 구현할 수 있다. 예시로 자동차가 있는데 '움직이는 통신 네트워크'로 자동차 안의 수많은 MCU가 LIN(로컬 연결 네트워크)을 지원해 하나의 시스템으로 작동하게 한다.

• 계산 : MCU가 만들어지게 된 본래 목적으로 특정 잡을 처리하기 위해 앞에 언급한 여러 가지 기능을 통합하고 조율한다. 하나의 작업을 처리하기 위해 필요한 여러 가지 기능을 통합하는 것이 MCU의 가장 중요한 기능 중 하나이다.