Ich muss nämlich für die Schule ein Vortrag/Referat halten, und zwar über die Geschichte der Mikrocontroller. Also von dem ersten Mikrocontroller(und hier meine ich keinen Prozessor, sondern sozusagen wie heute wo eben die verschiedenen Chips auf einer Platine zusammen agiere z.B. bei einem Arduino) bis heute zu den neusten Arduinos und RaspberryPis. Und was meinem Lehrer auch noch wichtig ist, dass ich auch die Folgen der „Meilensteine“ für die Technik und den Computer vorstelle.
Ok soviel zu meiner Aufgabe nun an meine Frage an euch.
Kennt ihr gute und sichere Quellen welche die Geschichte darstellen, in Doktor Google finde ich nämlich nicht sonderlich viel hilfreiches.
Liebe Grüße und vielen dank schonmal im voraus,
Jonas
Geschichte der Mikrocontroller. Also von dem ersten
Mikrocontroller(und hier meine ich keinen Prozessor, sondern sozusagen
wie heute wo eben die verschiedenen Chips auf einer Platine zusammen
agiere
Hm, willst in die Zeiten zurück gehen als die mikrocontroller nicht mikrocontroller genannt worden sondern Prozeßrechentechnik ?
Dann schau dir mal ne PDP-11 an.
Also von dem ersten Mikrocontroller(und hier meine ich keinen
Prozessor, sondern sozusagen wie heute wo eben die verschiedenen Chips
auf einer Platine zusammen agiere z.B. bei einem Arduino) bis heute zu
den neusten Arduinos und RaspberryPis
Erstmal wäre nachzulesen, was überhaupt ein Mikrocontroller (im Gegensatz zum Mikroprozessor) ist.
Erst wenn CPU, Datenspeicher, Programmspeicher und I/O auf einem Chip integriert sind, ist es ein uC.
Der Fairchild F8 ist noch kein uC, obwohl er gerne als solcher reingeschummelt werden will.
Der CZL550 als Vorläufer des PIC wird der erste sein, dann TMS1000, dann Intel i8048.
'Auf Platine' ist gar kein Kennzeichen, ein EMUF https://de.wikipedia.org/wiki/EMUF ist kein Mikrocontroller, sondern ein Einplatinencomputer, wie heute der rPi.
Dass der Arduino eine Platine braucht, liegt an der USB Verbindung zum Programmieren vom PC aus. Auch ein nackter AVR ist ein Mikrocontroller, nur haben moderne PC keine zum Programmieren für ihn geeignete LPT Schnittstelle mehr, daher wurde das erst mit USB populär. Heute gibt es uC mit eingebauter USB Schnittstelle.
Das ist eine schöne Aufgabe!
Am Anfang würde ich mit der Vorgeschichte beginnen, dem "Processor" der Mondlandungen (Apollo Guidance Computer):
Damals gab noch keine integrierte Processoren und die wurden aus 4100 einzelnen ICs aufgebaut. Jedes dieser ICs beinhaltete ein einzelnes NOR-Gatter, Takt 512 kHz
Zitat:
"Die Block-I-Version des AGC verfügte über ein RAM mit einer Kapazität von 1024 Datenworten à 16 bit und ein ROM mit einer Kapazität von 12288 Datenworten à 16 bit, die später auf 24576 Datenworte erweitert wurde. Die Block-II-Version des AGC verfügte über ein RAM mit einer Kapazität von 2048 Datenworten und ein ROM mit einer Kapazität von 32768 Datenworten à 16 bit."
von dem ersten Mikrocontroller(und hier meine ich keinen Prozessor,
sondern sozusagen wie heute wo eben die verschiedenen Chips auf einer
Platine zusammen agieren z.B. bei einem Arduino) bis heute zu den neusten
Arduinos und RaspberryPis.
Die letzten beiden sind keine "Mikrocontroller", sondern "Mikrocontroller-Boards". Denn es gibt keinen "Arduino-Mikrocontroller" und keinen "RaspberryPi-Mikrocontroller". Sondern es gibt lediglich Mikrocontroller-Chips von Microchip, Expressif oder Broadcom (oder Intel oder NXP oder vielen anderen) als richtige Mikrocontrollerchips, die dann zuasammen mit Peripheriebausteinen wieder solche Mikrocontroller-Platinen ergeben.
Und weil die Geschichte dieser Mikrocontrollerchips eben grundsätzlich was anderes ist als die Geschichte der damit aufgebauten Boards, gibt es 2 Probleme: 1. du suchst völlig falsch und 2. wirst du da nichts fertiges finden, denn solche Boards gibt es schon ewig von vielen tausenden Herstellern, allerdings sind nur wenige kommerzeill so erfolgreiche wie deine beiden Beispiele.
Und genau dieses SBC ist der Begriff, nach dem du hier suchen musst, wenn du die Geschichte solcher Boards darstellen willst. Die Google Bildersuche ist da ein Quell ewiger Freude:
Der Fairchild F8 ist noch kein uC, obwohl er gerne als solcher
reingeschummelt werden will.
Weil anfangs als 385x mindestens in 2 Chips? Bald darauf war die exakt gleiche Architektur als 3870 vollständig in 1 Chip integriert. Wenn man wie er auf die Funktion raus will, das Designziel, ist das ohnehin irrelevant. Die F8 Reihe war ausschliesslich für Embedded konzipiert.
Jedenfalls war die F8 Reihe definitiv einer jener Meilensteine, die er sucht. Damals sehr verbreitet, bis in die ersten Waschmaschinen mit µC-Steuerung. Die Architektur starb indes später komplett weg - diesen Aspekt zu erklären, könnte (nicht nur) dem Lehrer vielleicht imponieren. Intels 8048, der nicht ganz zufällig etwas Ähnlichkeit zum F8 hat, entwickelte sich indes zum 8051 weiter und wird in dieser Form vielleicht noch in 50 Jahren irgendwo drin stecken.
Und weil die Geschichte dieser Mikrocontrollerchips eben grundsätzlich
was anderes ist als die Geschichte der damit aufgebauten Boards, gibt es
2 Probleme: 1. du suchst völlig falsch und 2. wirst du da nichts
fertiges finden, denn solche Boards gibt es schon ewig von vielen
tausenden Herstellern, allerdings sind nur wenige kommerzeill so
erfolgreiche wie deine beiden Beispiele.
So ist es.
Die ersten solchen Boards, die "roh" verkauft werden, waren reine Evaluation Boards für µPs, also gar nicht für den Einsatz in Produkten bestimmt/geeignet.
Wer einen µP einsetzen wollte, hat sich sein Board selbst entwickeln müssen. Das war dann aber kein universell verwendbares Board wie etwa ein Arduino oder Raspi, das war dann ein Board, das z. B. die komplette Elektronik eines Tischrechners enthielt. Es war also genau genommen kein Vorläufer eines Arduino/Raspi.
Hinzu kommt, dass ein Arduino/Raspi viel mehr als nur die Hardware ist. Es gehört ein komplexes Software-Ökosystem dazu, und z. B. beim Raspi auch Firmware (etwa für die Grafik).
Die Geschichte vom Tag X bis zum Arduino/Raspi lässt sich deshalb kaum übersichtlich schreiben, weil es keinen klaren Ablauf gibt.
Erstmal wäre nachzulesen, was überhaupt ein Mikrocontroller (im
Gegensatz zum Mikroprozessor) ist.
Das alleine ist schon mal grundsätzlich schwierg abzugrenzen. Ich hatte mal gelernt, so im kurzen, dass ein Mikrocontroller (MCU) ein Mikroprozessor (CPU) plus zusätzlicher Peripherie ist. Demzufolge ist eine Standardantwort auf die Frage des Unterschieds zwischen MCU und CPU: Ein Mikrocontroller besitzt intern AUCH eine CPU.
Erst wenn CPU, Datenspeicher, Programmspeicher und I/O auf einem Chip
integriert sind, ist es ein uC.
Das ist eher ein spezieller MCU der dann schon als SoC (System on Chip) bezeichnet werden kann. Wie bspw. eben die bei einem Arduino verbauten Bausteine, einem RaspBerry pico oder den ARM-Chips (bspw. STM32). Natürlich werden jetzt hier wieder einige aufschreien, dass als SoC die in Tablets, Smartphones oder auch günstigen Computern verbauten Bausteine sind (also relativ leistungsstarken Geräten), allerdings ist hier anzumerken, dass es genügend Programme für Mikrocontroller gibt, die ein komplettes (Heim)Computersystem der 80er Jahre emulieren.
Lt. Michael B. wären der sehr alte i8039 (Serie MCS-48) oder auch i8031 (Serie MCS-51) keine Mikrocontroller (was sie jedoch definitiv sind), weil diese keinen internen Programmspeicher besitzen und extern an den Baustein angebunden werden müssen.
Die Abgrenzung eines MCU zu einer CPU ist heute eher "unscharf" und auch häufig schlicht falsch. Ab und an (auch oder gerade in der Arduino-Welt) wird die MCU als CPU bezeichnet.
Als Beispiel für schlechte Abgrenzbarkeit kann man auch die PC-Prozessoren nennen, allen voran die ältere A-Serie von AMD.
Der AMD A10 hat integriert die Northbridge (die die Speicheranbindung sowie die Anbindung der Grafikkarte vornimmt) sowie den Grafikcontroller selbst im Chip integriert. AMD selbst spricht hier dann auch schon nicht mehr von einer CPU, sondern von ein APU (Accelerated Processing Unit).
Grundsätzlich nach der Definition "CPU plus zusätzlich Peripherie" wäre der AMD A10 (für mich) dann ein Mikrocontroller.
Ob man letztendlich CPU, MCU oder APU zu einem Chip sagt dürfte jedoch egal sein, solange man weiß, was der Chip macht !
Neben den im Westen recht bekannten Microcontrollern sollte man nicht die vielen japanischen Typen vergessen, die insbesondere in den 1970er und 1980er Jahren den Markt dominierten, d.h. in Konsumelektronik, Taschenrechnern, usw..
wären der sehr alte i8039 (Serie MCS-48) oder auch i8031 (Serie MCS-51)
keine Mikrocontroller
Richtig. Das sind abgespeckte Microcontroller, de facto Ausschuss der 8048/8051 mit unbrauchbarem Programmspeicher, denn vorhanden ist er, nur halt mit irgendeinem Mull drin.
Ebensowenig wie der SC/MP der zwar etwas I/O auf dem Chip hat, ein paar Byte Register, aber keinen Programmspeicher. Niemand hat ihn Controller genannt.
Ich muss nämlich für die Schule ein Vortrag/Referat halten, und zwar
über die Geschichte der Mikrocontroller.
Das ist in der Tat ein interessantes Thema.
Aus reinem Interesse: Darf ich fragen, was für eine Art von Schule Du besuchst, in die wievielte Klasse Du gehst und wieviel Zeit Du für Deinen Vortrag bekommst (ich meine jetzt nicht die Vorbereitungszeit sondern wieviele Minuten lang Dein Vortrag werden soll)?
Die Geschichte des Microcontrollers ist eine Geschichte voller
Missverstaendnisse.<Blaue-Microcontroller-Ersatzfluessigkeit-ausdrueck'>
Das merkt sich das Publikum wenigstens ;-)
Heutige Schüler haben die ursprüngliche Werbung nie gesehen. Das ist inzwischen ein Insider-Witz für Leute, die schon einige Zeit im Berufsleben stehen.
Ebensowenig wie der SC/MP der zwar etwas I/O auf dem Chip hat, ein paar
Byte Register, aber keinen Programmspeicher. Niemand hat ihn Controller
genannt.
Der Unterschied zwischen Mikroprozessor und Mikrocontroller eben.
Bei einem Mikrocontroller sind Adress- und Datenbus gar nicht nach außen geführt.
Bei der Historie darf sicher der weit verbreitete 6502 bzw. 6510 µP nicht fehlen.
Dann ist der ARM mal ein Mikro-Controller (Cortex-M0 wie Raspberry Pi
Pico) und mal nicht (Cortex-A* wie Raspberry Pi) ?
Natürlich. Oder willst du einen Apple M2 als Mikrocontroller bezeichnen, weil das RAM Teil der CPU ist, somit die A/D-Busse nicht rausgeführt sind? Kommt etwa daher das "M"? :))
Nach meinem Verständnis sind Microcontroller voll funktionsfahige Computersysteme in einem Gehäuse, die ohne weitere Zusatzbausteine ein Programm abarbeiten können, also CPU, RAM, ROM und I/O auf einem Chip.
Ich muss nämlich für die Schule ein Vortrag/Referat halten, und zwar
über die Geschichte der Mikrocontroller.
Bei technischen Gerätschaften spricht man weniger von geschichte als von Entwicklungstrends. VieleFeatures treten treten schon von Anfang an auf, werden aber im laufe der Zeit unterschiedlich wichtig. und manche Entwicklung gabelt sich auf und entwickelt sich parallel.
Beispielsweise gibt es auch unter den Mikrocontrollern mehrere Familien mit jeweil eigenen Schwerpunkt wie geringe Latenz (Echtzeitfähigkeit), FPU/DSP-Blöcke, Hardware-Unterstützung von OS-features wie MMU oder Supervisor mode, ...
Manchmal spricht man auch von deeply-embedded microcontroller (bare metal programmed) neben den High-performance (Operating system programmed, Graphical User Interface) microcontrollers.
Dann ist der ARM mal ein Mikro-Controller (Cortex-M0 wie Raspberry Pi
Pico) und mal nicht (Cortex-A* wie Raspberry Pi) ?
"Der ARM" ist historisch gesehen natürlich ein Mikroprozessor, da er ja keinerlei Speicher und Peripherie auf dem Chip hatte. Seit Mitte der 1990er Jahre handelt es sich jedoch nur noch um einen Prozessorkern im Rahmen eines Baukastens, mit dem man wahlweise Mikroprozessoren, Microcontroller, SoCs und sonstige Hybride bauen kann. Heutzutage handelt es sich eher um ein ganzes Ökosystem an Funktionsblöcken und Werkzeugen. Die letzten im Auftrag von ARM Ltd. hergestellten diskreten Mikroprozessoren erschienen kurz nach der Jahrtausendwende und waren nur für Entwicklungszwecke auf exorbitant teuren Boars (ARM Integrator-Familie) für ausgewählte Partnerunternehmen erhältlich.
"Der ARM" ist historisch gesehen natürlich ein Mikroprozessor
Der ARM ist eine Architektur/Funktionsgruppe, die verschiedene Hersteller in ihre Chips integriert haben. Was sie auf dem Chip drumrum bauen, ist ein ganz anderes Thema. Und erst dadurch wird festgelegt, zu welcher Klasse der Gesamt-Chip gehört.
ARM ist heute eine Firma, die eine Sammlung breit aufgestellter und sehr verschiedener ISAs im Programm hat. Anfangs existierte ARM nur als konkrete Implementierung eines Mikroprozessors von Acorn/VTI für den Acorn Archimedes PC. Der einzig wahre ARM war damals dieser: https://en.wikichip.org/wiki/vti/vl86cx/vl86c010
Wer trotzdem Haare spalten will: "Die eine ARM Architektur" gibt es nicht, weil die diversen ISAs von ARMv1 bis ARMv9 recht verschieden aussehen, teils vollkommen inkompatibel sind.
Mikrocontroller (und hier meine ich keinen Prozessor, sondern sozusagen
wie heute wo eben die verschiedenen Chips auf einer Platine zusammen
agiere z.B. bei einem Arduino
Du wirst hier erst mal die Begriffe auseinanderklamüsern müssen und dann mit dem Lehrer klären, was er genau meint. Beim Mikrocontroller agieren ja typischerweise gerade KEINE verschiedenen Chips miteinander. Der enthält alles nötige selbst und ist damit als Single-Chip-Lösung lauffähig.
Ein Arduino ist kein Mikrocontroller. Der verwendete Chip, der auf die Platine gelötet ist, ist der Mikrocontroller.
RaspberryPi
Das ist schon gar kein Mikrocontroller, der enthält nicht mal einen.
Und was meinem Lehrer auch noch wichtig ist, dass ich auch die Folgen der
„Meilensteine“ für die Technik und den Computer vorstelle
Mikrocontroller werden in elektronischen Steuerungen eingesetzt. Mit Computern im umgangssprachlichen Sinn haben die nicht viel zu tun.
Es gibt da offensichtlich erhebliche Mißverständnisse bei den Bedeutungen der Begriffe. Daran wirds wohl auch liegen, dass du mit Google nicht das Erwartete findest.
Ist Mikrocontroller ein geschützter Begriff? Haben evtl. alle etwas Recht? Setzt doch einfach eure Chips ein, programmiert sie und erfreut euch daran wenn es funktioniert.
Meine Vermutung ist eh, dass Jonas den Unterschied zwischen Mikrocontroller und Singel-Board-Computer nicht klar ist und deswegen die Diskusion CPU<->MC sinnlos ist.
Hier gibt es (immer noch) einige, die quasi mit zur Geschichte der Mikrocontroller dazu gehören.
In dem Zusammenhang möchte ich dir aus diesem Forum den AVR Transistortester nahe legen. Daran kannst du ein kleines Stück Geschichte und die Auswirkungen sehen.
Ebenso die Rasenmäher- oder Wischroboter, die auch im Wesentlichen durch solche Enthusiasten, wie sie in solchen Foren wie hier zu finden sind, ihre Anfänge nahmen.
Bei einem Mikrocontroller sind Adress- und Datenbus gar nicht nach außen
geführt.
Stimmt nicht.
Beim ATmega128 zum Beispiel kann man Adress- und Datenbus herausmappen, sodass externer Speicher angeschlossen werden kann.
Und er ist definitiv ein Mikrocontroller.
Diejenigen, die sagen, die Grenze zwischen MPU und MCU ist unscharf, haben recht.
Beim ATmega128 zum Beispiel kann man Adress- und Datenbus herausmappen,
sodass externer Speicher angeschlossen werden kann.
Und er ist definitiv ein Mikrocontroller.
Ich muss nämlich für die Schule ein Vortrag/Referat halten, und zwar
über die Geschichte der Mikrocontroller.
Das ist in der Tat ein interessantes Thema.
Aus reinem Interesse: Darf ich fragen, was für eine Art von Schule Du
besuchst, in die wievielte Klasse Du gehst und wieviel Zeit Du für
Deinen Vortrag bekommst (ich meine jetzt nicht die Vorbereitungszeit
sondern wieviele Minuten lang Dein Vortrag werden soll)?
Ich gehe auf die Parkschule in Essingen. Dies ist eine Gemeinschaftsschule mit dem Konzept in jedem Fach auf einem anderem Schulniveau arbeiten zu können. Ich gehe jetzt in die 10. Klasse. Der Vortrag sollte ca. 5 Minuten lang werden; zusätzlich muss ich ein ca. 1 Seitiges Handout abgeben; und zusätzlich noch Fragen des Lehrers beantworten.
Jonas ist so beschäftigt mit lesen und schreiben, dass er nicht ein
einziges Mal antworten kann :-(
Sorry, dass ich solange nicht geantwortet habe, ich hatte schulisch und privat die letzten Tage viel um die Ohren.
Mich interessiert es natürlich noch.
Ich gehe jetzt in die 10. Klasse. Der
Vortrag sollte ca. 5 Minuten lang werden; zusätzlich muss ich ein ca. 1
Seitiges Handout abgeben;
Da kannst du die Haarspaltereien hier ueber Prozessor und Controller etc. und vieles was hier geschrieben wurde komplett vergessen. Ist viel zu techniklastig und zu nerdig und dauert viel zu lange. 5min sind extrem kurz, auch wenn dir das dann viel laenger vorkommt.
Ich wuerde da nicht gross in Details gehen. Guck dir mal das Mooresche Gesetz an:
https://de.wikipedia.org/wiki/Mooresches_Gesetz
Da gibt's auch eine Graphik mit der Anzahl Transistoren/Mikroprozessoren ueber die Jahre. Geh' drauf ein, dass die Zeitachse linear ist und die Anzahl der Transistoren logarithmisch (Logarithmus ist eh schon Brechmittel genug fuer 10. Klasse ;-) ) aufgetragen ist.
Und was meinem Lehrer auch noch wichtig ist, dass ich auch
die Folgen der „Meilensteine“ für die Technik und den Computer
vorstelle.
Ich vermute, dass da der Lehrer viel lieber den Schwerpunkt drauflegen wird, als auf irgendwelche technischen Finessen. Also ueberleg' dir z.b. mal wieviele "Computer/Mikroprozessoren" bei deinen Grosseltern im Klassenzimmer waren, bei deinen Eltern und jetzt bei euch (wo wahrscheinlich fast jeder ein Smartfon hat)
Und schon sind die 5min rum :-)
