Wat doet een microcontroller?

Een micro controller is eigenlijk een kleine computer plus een besturingsprogramma die speciaal ontworpen is voor de besturing van een specifiek apparaat of proces. Hij kan geprogrammeerd worden om afhankelijk van input van gebruikers of van sensor inputs op de gewenste manier te reageren.

Het bevat een CPU (elektronische processor), programmageheugen met een programma, werkgeheugen, elektronica voor het bewerken of omzetten van signalen en specifieke elektronica waarmee het kan besturen (een display, een motor, een schakelaar etc) die afhangt van functie en doel van het apparaat.

De werking van een processor die een programma uitvoert is gebaseerd op het aloude principe van de Turing machine: het is een logische schakeling die op het ritme van een zogenaamde klok (niet een klok die de tijd aangeeft maar een zogenaamde oscillator die een signaal met hoge frequentie genereert) instructies uit een geheugen haalt.

Ook je PC heeft zo'n klok die werkt op het ritme van de klok frequentie. De processor van je PC en het operating system is eigenlijk een gespecialiseerde microcontroller die je systeem bestuurt: reageert op muis, toetsenbord, signalen naar de grafische processor en de geluidskaart stuurt en nog veel meer.

http://nl.wikipedia.org/wiki/Turingmachine

Vaak is zo'n ding in een soort van slaapstand en wordt hij wakker gemaakt door een input: bijvoorbeeld iemand die op een knop drukt of een elektrisch signaal die een of andere actie noodzakelijk maakt. In dat geval wordt een zogenaamde interrupt gegenereerd die het programma deel aanroept dat de input verwerkt. Als dat klaar is springt hij terug in de slaapstand totdat er weer iets moet gebeuren.

Bijvoorbeeld een thermostaat:
Als je op de + drukt wordt het programmatje gestart dat de ingestelde temperatuur een stapje verhoogt en de nieuwe instelling laat zien op het display.
Als de temperatuur beneden de ingestelde temperatuur zakt, wordt dat door de elektronica die het sensor signaal verwerkt gedetecteerd. Het programmatje dat de verwarming aanzet wordt dan gestart.