Çfarë është një mikrokontrollues?

Një mikrokontrollues, ose shkurt MCU, është një kompjuter i vendosur në një çip të qarkut të integruar. Mikrokontrolluesit nuk janë kompjuterë në kuptimin që funksionojnë si një kompjuter portativ ose një kompjuter lojrash. Ato përmbajnë një ose më shumë CPU, memorien e tyre dhe lidhjet hyrëse/dalëse, por asgjë si një OS ose UI.

Elementet kryesore të ndërlidhjes së tyre janë çelsat, LED ose sensorët. Ata janë të kufizuar në programet që mund të ekzekutojnë nga ato që do të përshtaten në memorien e tyre në bord - është e kushtueshme dhe joefikase të bashkëngjitni memorie shtesë, kështu që çdo gjë që ata synojnë të bëjnë duhet të përshtatet në memorien e disponueshme të çipit. Mikrokontrolluesit përdoren për aplikacione të integruara dhe jo për përdorim të kompjuterit personal. Kjo do të thotë se ata i shërbejnë një qëllimi specifik, të dedikuar brenda një sistemi elektronik më të gjerë.

Këshillë: Krahasoni funksionin e një mikrokontrollues me atë të një dhëmbëzimi në një makinë. Në vend që të jetë i aksesueshëm drejtpërdrejt nga përdoruesi, ai përmbush në heshtje qëllimin e tij për ta bërë sistemin në të cilin është në funksionim pa probleme.

Mikrokontrolluesit janë të ngjashëm me SoC ose System-on-a-chips. SoC-të janë disi më të sofistikuara, por ato mund të shfaqen së bashku - një SoC mund, për shembull, të kontrollojë mikrokontrolluesit e jashtëm të lidhur nëpërmjet një motherboard. Ndryshe nga mikrokontrolluesit, SoC-të zakonisht kanë të bashkangjitur një formë të GPU-së dhe mjeteve të lidhjes së rrjetit ( siç është një ndërfaqe Wi-Fi ).

Mikrokontrolluesit në botën reale

Një nga karakteristikat e tyre përcaktuese është se ato nuk aksesohen drejtpërdrejt, por kontrollohen automatikisht në sisteme më të mëdha. Ato mund të gjenden në kompjuterin në bord të makinës, veglat e energjisë apo edhe pajisjet mjekësore. Mikrokontrolluesit mund të variojnë në madhësi, por të jenë të vegjël, duke bërë të mundur vendosjen e tyre në pajisje të vogla.

Ato gjithashtu mund të ndërtohen në mënyrë të tillë që të konsumojnë jashtëzakonisht pak energji - ndërsa qëndrojnë të papunë ose duke pritur për të dhëna; është e mundur të ndërtohen mikrokontrollues që konsumojnë aq pak sa një nanovat në minutë – kjo është një e miliarda e një vat. Ndërsa jo të gjitha mund të jenë kaq efikase, shumë prej tyre mjaftohen me fraksione të një vat për konsumin e energjisë. Kjo i bën ato të përshtatshme në mënyrë ideale për pajisjet që funksionojnë me ngarkesa të kufizuara të baterisë.

Historia e mikrokontrolluesit

Mikrokontrolluesi i parë u krijua në vitin 1971, megjithëse u desh deri në vitin 1974 që mikrokontrolluesi i parë të ishte i disponueshëm në treg. Paraqiste një konfigurim më të drejtpërdrejtë sesa ato moderne dhe ishte ndërtuar posaçërisht për sistemet e integruara. Sidomos prodhuesit japonezë e morën teknologjinë dhe filluan t'i bëjnë ato për makina. Ata gjetën përdorim në argëtimin në makinë, fshirëset e xhamit të automatizuar ose të kontrolluar me sensor, bravat elektronike, pultet dhe kontrollet e motorit.

Këshillë: Një makinë moderne e tregut të mesëm ka të ngjarë të ketë rreth 30 mikrokontrollues të ndryshëm. Disa mund t'i gjeni edhe në lavatriçe, furra, telefona dhe sisteme intercom.

Modelet e hershme ishin shumë të kufizuara në atë se sa lehtë mund të fshiheshin dhe rishkruheshin dhe nuk ishin as të lehta për t'u prodhuar. Që atëherë, kjo nuk është më një problem - që nga viti 1993, kur një lloj i ri memorie u përfshi në mikrokontrolluesit, ato janë bërë dukshëm më të lira për t'u bërë. Shumica e modeleve do të kushtojnë vetëm disa cent për t'u prodhuar - dhe do të shiten për rreth një dollar, në varësi të specifikave.

Në ditët e sotme, mikrokontrolluesit përdoren gjithashtu jashtë sistemeve të integruara të dedikuara - ata janë të njohur me inxhinierët hobi që kënaqen me ta. Disa modele specifike madje kanë komunitete të tëra në internet të përkushtuar ndaj tyre dhe përdorimeve të tyre të mundshme.

konkluzioni

Një mikrokontrollues është një procesor i vogël. Ato zakonisht përdoren për të menaxhuar diçka specifike, si p.sh. aktivizimi i fshirësve të xhamit kur zbulohet ujë. Zakonisht ato janë tërësisht automatike, nuk kanë nevojë për telekomandë nga një CPU me qëllime të përgjithshme, megjithëse mund të japin një telemetri të thjeshtë. Siç sugjeron emri, mikrokontrolluesit priren të jenë fizikisht të vegjël.

Ata gjithashtu kanë një tërheqje të vogël të energjisë dhe një çmim të ulët. Ndërsa modelet e hershme prireshin të mbylleshin në funksionin e tyre specifik, mikrokontrolluesit modernë në përgjithësi mund të riprogramohen, megjithëse shpesh kërkohet një pajisje specifike. Kjo programueshmëri i mundëson një komuniteti që kënaqet duke ndërhyrë me to dhe duke i vënë në përdorim në mënyra të pazakonta.