المتحكمات الدقيقة
بشر زغلول ساهم بشكل رئيسي في تحرير هذا المقال
|
المتحكم الدقيق هو عبارة عن حاسوب على شريحة، يحتوي على وحدة معالجة مركزية CPU، ذواكر Memories، وواجهات اتصال Interfaces. تستخدم المتحكمات الصغرية في بناء النظم المدمجة، على عكس المعالجات الصغرية التي تستخذم في بناء الحواسيب الشخصية أو التطبيقات العامة الاستخدام.
يمكن رؤية المتحكمات الصغرية في كثير من الأجهزة الإلكترونية بدء من الألعاب الصغيرة وحتى المصانع المؤتمتة ، فهي تسيطر على معظم سوق تطبيقات المعالجات. أكثر من 50% من المتحكمات الصغرية من النوع "البسيط" و حوالي 20% منها عبارة عن معالجات إشارات رقمية عالية التعقيد(DSPs). بعض السيارات تحتوي على مايزيد عن 50 وحدة من هذه المتحكمات.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
نظرة عامة
هو دارة الكترونية متكاملة تحتوي على معالج دقيق داخلي وذاكرة داخلية قابلة للبرمجة لتخزين البرنامج التحكمي فيها وذاكرة أخرى لمعالجة البيانات كما أنها تحتوي على بوابات إدخال وإخراج البيانات والأوامر التحكمية كما وقد تحتوي على أدوات أخرى كالمبدل التماثلي الرقمي وبالعكس وعلى مقارنات الجهد ومكبرات العمليات و مولد نبضات الساعة والعدادات والمؤقتات وغيرها .
مكونات المتحكمات الدقيقة
تعمل المتحكمات الصغرية في الغالب وفق معمارية هارفرد Harvard Architecture فيما يلي أبرز مكونات المتحكم الصغري:
- وحدة معالجة مركزية CPU وتتراوح ما بين 8 إلى 32 وحتى إلى 64 خانة bit
- واجهة المدخلات I/O Interfaces
- الملحقات Peripherals كالمؤقتات, الراصد watchdog
- ذواكر الوصول العشوائي لتخزين البيانات RAM for Data Storage
- ذواكر كتابة فقط ROM ،EEPROM , Flash memory
- مزامن clk Generator
الاستخدامات
يستخدم في معظم الأجهزة التي من حولنا بدءا من دارة التحكم بوظائف الشاشة التحكمية التي أمامك مرورا بدارات التحكم الخاصة بالقرص الصلب و مشغل الأقراس الليزرية و متحكم بطاقة الشبكة وانهاء بمتخكم وظائف اللوحة الأم . وسنراه أيضا في جهاز التحكم بالتلفزيون وفي جهاز الفيديو وفي جهاز الإنذار ضد السرقة وفي علبة السرعة الالكترونية للسيارة وفي نظام منع انغلاق المكابح وفي دارة الإنارة الأوتوماتيكية لإشارات المرور والقائمة طويلة جدا تكاد لا تنتهي .
أبرز المنتجين
AMCC
Until May 2004, these µCs were developed and marketed by IBM, whose 4xx family was sold to Applied Micro Circuits Corporation.
- 403 PowerPC CPU
- PPC 403GCX
- 405 PowerPC CPU
- PPC 405EP
- PPC 405GP/CR
- PPC 405GPr
- PPC NPe405H/L
- 440 PowerPC Book-E CPU
- PPC 440GP
- PPC 440GX
- PPC 440EP/EPx/GRx
- PPC 440SP/SPe
Atmel
- AT89 series (Intel 8051 architecture)
- AT90, ATtiny, ATMega series (AVR architecture) (Atmel Norway design)
- AT91SAM (ARM architecture)
- AVR32 (32-bit AVR architecture)
- MARC4
Cypress MicroSystems
Dallas Semiconductor
Freescale Semiconductor
Until 2004, these µCs were developed and marketed by Motorola, whose semiconductor division was spun-off to establish Freescale.
- 8-bit
- 16-bit
- 68HC12 (CPU12)
- 68HC16 (CPU16)
- Freescale DSP56800 (DSPcontroller)
- 32-bit
- Freescale 683XX (CPU32)
- MPC500
- MPC 860 (PowerQUICC)
- MPC 8240/8250 (PowerQUICC II)
- MPC 8540/8555/8560 (PowerQUICC III)
Fujitsu
- F²MC Family (8/16 bit)
- FR Family (32 bit)
- FR-V Family (32 bit RISC)
Holtek
Infineon
Intel
Microchip Technology
- 8 and 16-bit microcontrollers with 12 to 24-bit instructions
- ability to include DSP function
- 12-bit instruction PIC
- 14-bit instruction PIC
- 16-bit instruction PIC
National Semiconductor
NEC
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Philips Semiconductors
Renesas Tech. Corp.
(Renesas is a joint venture of Hitachi and Mitsubishi.)
Silicon Motion
- SM2XX Family - Flash Memory Card Controllers
- SM321 - USB 2.0
- SM323 - USB 2.0
- SM323E - USB 2.0
- SM330 - USB 2.0
- SM501 - Mobile Graphics
- SM712 - Mobile Graphics
- SM722 - Mobile Graphics
- SM340 - MP3/JPEG
- SM350 - MP3/JPEG
- SM370 - Image processing
STMicroelectronics
Texas Instruments
Toshiba
- TLCS-870 (8-bit CISC)
- TLCS-900 (16 and 32-bit CISC)
- TX19A (32-bit RISC)
Western Design Center
Ubicom
- SX-20 SX-28, SX-48, SX-52
- Ubicom's SX series 8 bit microcontroller
- IP2022
- Ubicom's IP2022 is a high performance (120 MIPs) 8 bit microcontroller.
- IP3022
- IP3022 is Ubicom's latest high performance 32bit processor running at 250Mhz featuring 8 hardware threads. It is specifically targeted at Wireless Routers.
Xemics
- XE8000 8-bit microcontroller family
Xilinx
- Microblaze softcore 32 bit microcontroller
- Picoblaze softcore 8 bit microcontroller
ZiLOG
Zilog's (primary) microcontroller families, in chronological order:
- Zilog Z8 - 8-bit Harvard architecture ROM / EPROM / OTP microcontroller with on-chip SRAM.
- Zilog Z180 - Z80 based microcontroller; on-chip peripherals, but external memory; 1MB address space.
- Zilog eZ8 - Better pipelined Z8 with on-chip Flash memory; 2-3 times as clock cycle efficient as original Z8.
- Zilog eZ80 - Fast 8/16/24-bit Z80 with FLASH, SRAM, peripherals, and linear addressing of 16MB; 3-4 times as clock cycle efficient as original Z80.
الأنواع
هناك فئتين أساسيتين للمعالج التحكمي من الناحية الوظيفية الفئة الأولى هي فئة الأغراض العامة وهي الأنواع التي يمكن برمجتها للقيام بأي نوع من المهمات طالما كان في نطاق قدرتها من حيث الإمكانية وليس النوعية كالمتحكمات العامة التي يمكن استخدامها في جهاز الانذار أو بطاقة الربط أو التحكم بالإنارة وهناك النوع الثاني وهي المتحكمات ذات الوظائف الخاصة والتي بنيت لتنجز مهام من نوع مخصص مع إمكانية برمجتها للتحكم بسر العمل في إنجاز هذه المهام مثل المتحكم الخاص بفك تشفير MP3 مثلا .
مواقع ذات علاقة
- مبادئ PIC16f84 موقع يشرح أساسيات المتحكم المصغر مع أساسيات الألكترونيات (موضح بالأشكال)