میکروکنترلرها مغزهای کوچک اما قدرتمندی هستند که در طیف وسیعی از دستگاه‌های الکترونیکی امروزی یافت می‌شوند. آنها در واقع مدارهای مجتمعی هستند که شامل یک CPU، حافظه و لوازم جانبی ورودی/خروجی (I/O) هستند. این قطعات وظایف کنترلی از پیش تعریف‌شده را با کارایی بالا و مصرف انرژی کم انجام می‌دهند.
در اینجا خلاصه‌ای از نحوه عملکرد میکروکنترلر ارائه شده است:
چرخه فچ-رمزگشایی-اجرا: هسته اصلی عملکرد میکروکنترلر، چرخه فچ-رمزگشایی-اجرا است. در این چرخه، CPU میکروکنترلر مراحل زیر را به طور مداوم انجام می‌دهد:فچ: CPU دستورالعمل بعدی را از حافظه می‌خواند. رمزگشایی: CPU دستورالعمل را تفسیر می‌کند تا مشخص کند چه کاری باید انجام شود. اجرا: CPU دستورالعمل را اجرا می‌کند، که ممکن است شامل انجام محاسبات، خواندن یا نوشتن داده‌ها از حافظه یا ارسال سیگنال به لوازم جانبی I/O باشد.
لوازم جانبی: میکروکنترلرها طیف وسیعی از لوازم جانبی I/O را شامل می‌شوند که به آنها امکان می‌دهد با دنیای خارج تعامل داشته باشند. برخی از لوازم جانبی رایج عبارتند از:تایمرها و شمارنده‌ها: برای زمان‌بندی رویدادها و اندازه‌گیری مقادیر استفاده می‌شوند. مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال (ADC): سیگنال‌های آنالوگ را به سیگنال‌های دیجیتال تبدیل می‌کنند که CPU می‌تواند آنها را درک کند. مبدل‌های دیجیتال به آنالوگ (DAC): سیگنال‌های دیجیتال را به سیگنال‌های آنالوگ تبدیل می‌کنند که می‌توانند توسط دستگاه‌های خارجی مانند موتورها یا بلندگوها استفاده شوند. رابط‌های ارتباطی: به میکروکنترلرها اجازه می‌دهند تا با سایر دستگاه‌ها مانند کامپیوترها یا سنسورها ارتباط برقرار کنند.
وقفه‌ها: وقفه‌ها رویدادهای خاصی هستند که می‌توانند جریان عادی اجرای برنامه را مختل کنند. آنها برای رسیدگی به رویدادهای حساس به زمان مانند فشار یک دکمه یا دریافت داده از یک سنسور استفاده می‌شوند.
انواع میکروکنترلرها:
میکروکنترلرها در انواع مختلفی با ویژگی‌ها و قابلیت‌های مختلف موجود هستند. دو نوع رایج عبارتند از:
میکروکنترلرهای AVR: این میکروکنترلرها به دلیل سادگی، سهولت استفاده و مصرف کم انرژی شناخته شده‌اند. آنها به طور گسترده در کاربردهای مختلف، از لوازم الکترونیکی مصرفی گرفته تا اتوماسیون صنعتی استفاده می‌شوند.
میکروکنترلرهای ARM: این میکروکنترلرها به دلیل عملکرد بالا، تطبیق‌پذیری و مقیاس‌پذیری شناخته شده‌اند. آنها طیف وسیعی از دستگاه‌ها، از جمله تلفن‌های هوشمند، تبلت‌ها، سیستم‌های خودرو و دستگاه‌های اینترنت اشیا را تامین می‌کنند.
انتخاب میکروکنترلر مناسب:
هنگام انتخاب میکروکنترلر برای پروژه خود، باید عوامل متعددی را در نظر بگیرید، از جمله:
الزامات برنامه: به چه عملکردی، حافظه و لوازم جانبی I/O نیاز دارید؟
هزینه: مایلید چقدر برای میکروکنترلر هزینه کنید؟ در اینجا می‌توانید بهترین میکروکنترلر را به صورت آنلاین خریداری کنید.
در دسترس بودن: آیا میکروکنترلر به راحتی در دسترس است؟
حمایت: آیا از سوی سازنده میکروکنترلر پشتیبانی خوبی وجود دارد؟
نتیجه‌گیری:
میکروکنترلرها ابزارهای قدرتمندی هستند که می‌توان از آنها برای ایجاد طیف وسیعی از دستگاه‌های الکترونیکی استفاده کرد. با درک نحوه عملکرد میکروکنترلرها و عوامل مختلفی که باید هنگام انتخاب یکی از آنها در نظر گرفت، می‌توانید پروژه‌های بعدی خود را با موفقیت آغاز کنید. اگر تمایل دارید بیشتر درباره‌ی میکروکنترلرها بدانید می‌توانید به سایت لیون اکترونیک مراجعه کنید زیرا در مقاله‌های خود به صورت جامع به میکروکنترلرها پرداخته است.
