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마이크로컨트롤러(MCU) "작지만 강하다"
이나리 기자 | 승인 2016.11.16 09:39

메모리와 핀 수가 매일 증가하는 세상에서, 우리는 왜 단 몇 킬로바이트(KB)의 메모리가 사용된 마이크로컨트롤러(MCU)를 계속 개발하고 출시하는지에 대한 질문을 가끔 받곤 한다. 대답은 매우 간단하다.

스탠다드 로직이나 다른 아날로그 회로를 대신해 저전력 MCU를 사용함으로써 이득을 얻을 수 있는 애플리케이션은 수백여 종에 달한다. 이러한 MCU 기반의 솔루션은 설계에 부가 가치를 가져오는 새로운 기능과 유연성을 제공한다.

예를 들어, 온도 센서를 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에 연결하고, 몇 줄의 제어 코드로 간단한 온도 제어기를 만들 수 있다. 아래의 다이어그램은 발열체 제어를 위해 릴레이를 스위칭함으로써 간단한 폐쇄 루프 온/오프 제어 시스템을 구현하는 데 LMT88 온도 센서와 포텐셔미터를 사용한 시스템을 나타낸다.

간단한 온도 제어 시스템의 블록 다이어그램

온도 센서를 자외선(UV) 센서로 교체하면 일정한 간격 동안 UV 레벨을 측정할 수 있는 간단한 UV 노출 모니터를 만들 수 있고, 수분 센서를 사용하면 관개 시스템을 제어해 토양의 수분 레벨을 유지할 수 있다.

이러한 애플리케이션은 서미스터와 비교기처럼 몇 가지 간단한 능동 및 수동 부품의 사용으로 구현할 수 있고, 기능 세트에 프로그래머블 특성을 추가하거나 비례 컨트롤러를 이용해 가변 발열체 또는 가변 속도 펌프를 제어하는 등 강화된 제어 기능을 쉽게 구현할 수 있다.

사용자는 설정 지점을 변경하거나 히스테리시스 레벨을 조정하는 인터페이스를 간단하게 생성할 수 있다. 하지만, 하드 와이어드 아날로그나 고정 기능 IC 기반 솔루션에서는 구현이 항상 간단한 것은 아니다.

최근 TI는 다수의 간단한 애플리케이션에 적합한 적은 핀 수의 새로운 MSP430™ MCU 2종을 출시했다. 최대 4KB 임베디드 FRAM(ferroelectric random access memory)과 1KB의 추가 RAM을 내장한 이 제품은 오늘날 시장에 출시된 많은 8bit MCU의 컴파일러 친화적인 대안을 제공한다.

새로운 저가형 MSP430 MCU 디바이스는 FRAM에 대해 알 수 있는 좋은 시작점이다. 개발자에게 뛰어난 유연성을 제공하는 FRAM의 고유한 특성은 비휘발성 프로그램과 비휘발성 데이터 메모리로 동작해 개발자로 하여금 프로그램과 데이터 메모리 파티셔닝을 개별적으로 조정할 수 있게 했다.

이전에는 기존의 플래시와 RAM의 결합은 불가능했다. 이러한 유연성으로 인해, FRAM은 EEPROM이나 플래시 메모리에 비해 에너지를 적게 소모한다.

MSP430FR2110 및 MSP430FR2111 MCU는 초소형 3x3mm 패키지에 다양한 기능을 제공한다. 또한 최대 4KB의 임베디드 초저전력 FRAM 비휘발성 프로그램 스토리지 외에도 다음의 기능을 포함한다.

▲8개의 외부 입력 채널을 갖춘 10bit 200K 샘플 ADC ▲6비트 프로그래머블 임계값을 갖춘 저전력 비교기 ▲저전력 백업 메모리를 갖춘 실시간 카운터 ▲하드웨어 UART / SPI 직렬 인터페이스 등이다.

비용 효율적이고 풍부한 기능을 갖춘 제품은 새로운 애플리케이션에서 많이 찾아볼 수 있다.

이나리 기자  narilee@epnc.co.kr

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