تطبيقات متحكم

نظرًا لحقيقة أن وحدات التحكم الدقيقة الحالية تتمتع بقوة حوسبة عالية بدرجة كافية ، مما يسمح بدائرة كهربائية صغيرة واحدة فقط بتنفيذ جهاز يعمل بكامل طاقته بحجم صغير ، علاوة على ذلك ، مع انخفاض استهلاك الطاقة ، يصبح سعر الأجهزة المكتملة مباشرة أقل وأقل .

لهذا السبب ، يمكن العثور على المتحكمات الدقيقة في كل مكان في الوحدات الإلكترونية لأجهزة مختلفة تمامًا: على اللوحات الأم للكمبيوتر ، في وحدات التحكم في محركات أقراص DVD ، ومحركات الأقراص الصلبة والصلبة ، وفي الآلات الحاسبة ، وفي لوحات التحكم في الغسالات ، وأفران الميكروويف ، والهواتف ، والمكنسة الكهربائية المنظفات وغسالات الصحون والروبوتات المنزلية الداخلية ، مرحلات قابلة للبرمجة و PLCs، في وحدات التحكم في الماكينة ، إلخ.

بطريقة أو بأخرى ، لا يمكن لأي جهاز إلكتروني حديث القيام به اليوم بدون متحكم دقيق واحد على الأقل بداخله.

على الرغم من أن المعالجات الدقيقة 8 بت أصبحت شيئًا من الماضي ، إلا أن المتحكمات الدقيقة 8 بت لا تزال مستخدمة على نطاق واسع اليوم. هناك العديد من التطبيقات التي لا يتطلب فيها الأداء العالي على الإطلاق ، ولكن العامل الحاسم هو التكلفة المنخفضة للمنتج النهائي.بالطبع ، هناك وحدات تحكم دقيقة أكثر قوة قادرة على معالجة تدفقات كبيرة من البيانات في الوقت الفعلي (الفيديو والصوت ، على سبيل المثال).

فيما يلي قائمة قصيرة بالأجهزة الطرفية للمتحكم الدقيق والتي يمكنك من خلالها استخلاص استنتاجات حول المجالات الممكنة والمجالات المتاحة لتطبيق هذه الرقائق الصغيرة:

• المنافذ الرقمية العالمية المكونة للإدخال أو الإخراج ؛

• واجهات I / O مختلفة: UART ، SPI ، I؟ C ، CAN ، IEEE 1394 ، USB ، إيثرنت ؛

• المحولات الرقمية إلى التناظرية ومن التناظرية إلى الرقمية ؛

• مقارنات

• مُعدِّلات عرض النبض (وحدة تحكم PWM) ؛

• أجهزة ضبط الوقت.

• أدوات التحكم في المحركات بدون فرش (والسيارات) ؛

• لوحة المفاتيح وأجهزة العرض ؛

• أجهزة إرسال واستقبال التردد اللاسلكي ؛

• صفائف مدمجة مع ذاكرة فلاش ؛

• المدمج في جهاز مراقبة الموقت ومولد الساعة.

كما فهمت بالفعل ، فإن المتحكم الدقيق عبارة عن دائرة كهربائية صغيرة يتم تركيب جهاز كمبيوتر صغير عليها. هذا يعني أنه يوجد داخل شريحة صغيرة معالج وذاكرة قراءة فقط وذاكرة وصول عشوائي وأجهزة طرفية قادرة على التفاعل مع بعضها البعض ومع المكونات الخارجية ، ما عليك سوى تحميل البرنامج في الدائرة المصغرة.

سيضمن البرنامج تشغيل المتحكم الدقيق على النحو المنشود - سيكون قادرًا ، وفقًا للخوارزمية الصحيحة ، على التحكم في الإلكترونيات المحيطة (على وجه الخصوص: الأجهزة المنزلية ، والسيارات ، ومحطة الطاقة النووية ، والروبوت ، والمتتبع الشمسي ، وما إلى ذلك).

يعكس تردد ساعة وحدة التحكم الدقيقة (أو سرعة الناقل) عدد العمليات الحسابية التي يمكن أن يؤديها الميكروكونترولر في وحدة زمنية. وبالتالي ، يزداد أداء الميكروكونترولر والطاقة التي يستهلكها مع زيادة سرعة الناقل.

يتم قياس أداء وحدة التحكم الدقيقة بملايين التعليمات في الثانية - MIPS (تعليمات المليون في الثانية). وبالتالي ، فإن وحدة التحكم Atmega8 الشهيرة ، التي تنفذ تعليمة كاملة واحدة لكل دورة ساعة ، تحقق أداء 1 MIPS لكل MHz.

في الوقت نفسه ، فإن المتحكمات الدقيقة الحديثة من عائلات مختلفة متعددة الاستخدامات لدرجة أن نفس وحدة التحكم ، بعد إعادة برمجتها ، يمكنها التحكم في أجهزة مختلفة تمامًا. من المستحيل أن تحصر نفسك في منطقة واحدة.

مثال على وحدة التحكم العالمية هذه هو نفس Atmega8 ، الذي يجمعون عليه: أجهزة ضبط الوقت ، والساعات ، والمقاييس المتعددة ، ومؤشرات التشغيل الآلي للمنزل ، سائقي المحركات السائر إلخ.

من بين الشركات المصنعة الشهيرة لوحدات التحكم الدقيقة نلاحظ: Atmel و Hitachi و Intel و Infineon Technologies و Microchip و Motorola و Philips و Texas Instruments.

يتم تصنيف المتحكمات الدقيقة بشكل أساسي من خلال شاهد البيانات التي يعالجها جهاز المنطق الحسابي لوحدة التحكم: 4 ، 8 ، 16 ، 32 ، 64 - بت. و 8 بت ، كما هو مذكور أعلاه ، لديها حصة سوقية كبيرة (حوالي 50 ٪ من حيث القيمة). تأتي بعد ذلك متحكمات دقيقة 16 بت ، ثم وحدات تحكم DSP المستخدمة لمعالجة الإشارات (كلاهما يمثل 20٪ من السوق).