NUC975DK61Y - انٽيگريٽيڊ سرڪٽس، ايمبيڊڊ، مائڪرو ڪنٽرولرز - NUVOTON ٽيڪنالاجي ڪارپوريشن

1 مائڪرو ڪنٽرولر جي تعريف

جيئن ته مائيڪرو ڪنٽرولر آهي رياضي وارو منطقي يونٽ، ميموري، ٽائمر/ڪئلڪوليٽر، ۽ مختلف / او سرڪٽس وغيره، هڪ چپ ۾ ضم ٿي، هڪ بنيادي مڪمل ڪمپيوٽنگ سسٽم ٺاهيندي آهي، ان ڪري ان کي سنگل چپ مائڪرو ڪمپيوٽر پڻ چيو ويندو آهي.

مائڪرو ڪنٽرولر ميموري ۾ پروگرام جيڪو مائڪرو ڪنٽرولر هارڊويئر ۽ پرفيرل هارڊويئر سرڪٽس سان ويجهڙائي ۾ استعمال ٿيندو آهي، پي سي جي سافٽ ويئر کان ڌار ڪيو ويندو آهي، ۽ مائڪرو ڪنٽرولر پروگرام کي فرم ويئر سڏيو ويندو آهي.عام طور تي، هڪ مائڪرو پروسيسر هڪ واحد انٽيگريٽڊ سرڪٽ تي هڪ سي پي يو آهي، جڏهن ته هڪ مائڪرو ڪنٽرولر هڪ سي پي يو، ROM، RAM، VO، ٽائمر، وغيره سڀ هڪ واحد مربوط سرڪٽ تي آهي.سي پي يو جي مقابلي ۾، مائڪرو ڪنٽرولر وٽ ايتري طاقتور ڪمپيوٽنگ پاور ناهي، ۽ نه ئي ان ۾ MemoryManaaement يونٽ آهي، جيڪو مائڪرو ڪنٽرولر کي صرف ڪجهه نسبتا اڪيلو ۽ سادو ڪنٽرول، منطق ۽ ٻين ڪمن کي سنڀاليندو آهي، ۽ اهو وڏي پيماني تي استعمال ٿيندڙ سامان ڪنٽرول، سينسر سگنل پروسيسنگ ۾ استعمال ٿيندو آهي. ۽ ٻيا شعبا، جھڙوڪ ڪجھ گھر جو سامان، صنعتي سامان، بجلي جا اوزار، وغيره.

2 مائڪرو ڪنٽرولر جو ٺهيل

مائڪرو ڪنٽرولر ڪيترن ئي حصن تي مشتمل آهي: مرڪزي پروسيسر، ميموري، ۽ ان پٽ / آئوٽ:

- مرڪزي پروسيسر:

مرڪزي پروسيسر MCU جو بنيادي حصو آهي، جنهن ۾ آپريٽر ۽ ڪنٽرولر جا ٻه مکيه حصا شامل آهن.

- آپريٽر

آپريٽر تي مشتمل آهي رياضي ۽ منطقي يونٽ (ALU)، جمع ڪندڙ ۽ رجسٽر، وغيره. ALU جو ڪردار ايندڙ ڊيٽا تي رياضي يا منطقي عملن کي انجام ڏيڻ آهي.ALU انهن ٻن ڊيٽا جي سائيز کي شامل ڪرڻ، گھٽائڻ، ملاپ ڪرڻ، يا موازنہ ڪرڻ جي قابل آهي، ۽ آخرڪار نتيجو جمع ڪندڙ ۾ محفوظ ڪري ٿو.

آپريٽر جا ٻه ڪم آهن:

(1) مختلف رياضياتي عملن کي انجام ڏيڻ.

(2) مختلف منطقي عملن کي انجام ڏيڻ ۽ منطقي تجربن کي انجام ڏيڻ، جهڙوڪ صفر قدر ٽيسٽ يا ٻن قدرن جو مقابلو.

آپريٽر پاران ڪيل سڀئي عمل ڪنٽرولر کان ڪنٽرول سگنلن جي ذريعي هدايت ڪئي وئي آهي، ۽، جڏهن ته هڪ رياضياتي آپريشن هڪ رياضياتي نتيجو پيدا ڪري ٿو، هڪ منطقي آپريشن هڪ فيصلو پيدا ڪري ٿو.

- سنڀاليندڙ

ڪنٽرولر پروگرام ڪائونٽر، انسٽرڪشن رجسٽر، انسٽرڪشن ڊيڪوڊر، ٽائمنگ جنريٽر ۽ آپريشن ڪنٽرولر وغيره تي مشتمل هوندو آهي. اهو ”فيصلو وٺڻ وارو ادارو“ آهي جيڪو حڪم جاري ڪري ٿو، يعني سموري مائڪرو ڪمپيوٽر سسٽم جي آپريشن کي ڪوآرڊينيٽ ۽ هدايت ڪري ٿو.ان جا مکيه ڪم آهن:

(1) ميموري مان هڪ هدايتون حاصل ڪرڻ ۽ ميموري ۾ ايندڙ هدايت جي جڳهه کي ظاهر ڪرڻ لاء.

(2) هدايتن کي ڊيڪوڊ ڪرڻ ۽ جانچڻ ۽ لاڳاپيل آپريشن ڪنٽرول سگنل پيدا ڪرڻ لاءِ بيان ڪيل عمل جي عمل کي آسان ڪرڻ لاءِ.

(3) سي پي يو، ميموري، ۽ ان پٽ ۽ آئوٽ پٽ ڊوائيسز جي وچ ۾ ڊيٽا جي وهڪري جي هدايت کي سڌو ۽ ڪنٽرول ڪري ٿو.

مائڪرو پروسيسر اندروني بس ذريعي ALU، ڳڻپيوڪر، رجسٽر ۽ ڪنٽرول سيڪشن کي ڳنڍيندو آهي، ۽ خارجي بس ذريعي خارجي ياداشت ۽ ان پٽ/آئوٽ انٽرفيس سرڪٽس سان ڳنڍيندو آهي.خارجي بس، جنهن کي سسٽم بس پڻ سڏيو ويندو آهي، ڊيٽا بس ڊي بي، ايڊريس بس اي بي ۽ ڪنٽرول بس سي بي ۾ ورهايل آهي، ۽ ان پٽ / آئوٽ انٽرفيس سرڪٽ ذريعي مختلف پردي ڊوائيسز سان ڳنڍيل آهي.

- ياداشت

ياداشت کي ٻن ڀاڱن ۾ ورهائي سگھجي ٿو: ڊيٽا ميموري ۽ پروگرام ميموري.

ڊيٽا ميموري ڊيٽا کي محفوظ ڪرڻ لاء استعمال ڪيو ويندو آهي ۽ پروگرام اسٽوريج استعمال ڪيو ويندو آهي پروگرامن ۽ پيٽرولن کي ذخيرو ڪرڻ لاء.

-ان پٽ/آئوٽ پُٽ- ڳنڍڻ يا ڊرائيونگ مختلف ڊوائيسز

سيريل ڪميونيڪيشن بندرگاهن- MCU ۽ مختلف پردي جي وچ ۾ ڊيٽا مٽائڻ، جهڙوڪ UART، SPI، 12C، وغيره.

3 مائڪرو ڪنٽرولر جي درجه بندي

بٽ جي تعداد جي لحاظ کان، مائڪرو ڪنٽرولرز کي درجه بندي ڪري سگهجي ٿو: 4-bit، 8-bit، 16-bit، ۽ 32-bit.عملي ايپليڪيشنن ۾، 32-bit اڪائونٽن لاءِ 55٪، 8-bit اڪائونٽن لاءِ 43٪، 4-bit اڪائونٽن لاءِ 2٪، ۽ 16-bit اڪائونٽس 1٪ لاءِ.

اهو ڏسي سگهجي ٿو ته 32-bit ۽ 8-bit microcontrollers اڄ سڀ کان وڏي پيماني تي استعمال ٿيل مائڪرو ڪنٽرولر آهن.
بِٽن جي تعداد ۾ فرق سٺو يا خراب مائڪروپروسيسر جي نمائندگي نٿو ڪري، نه ته بِٽس جو تعداد جيترو وڌيڪ هوندو اوترو بهتر مائڪرو پروسيسر، ۽ نه ته بِٽس جو تعداد جيترو گهٽ هوندو اوترو مائڪرو پروسيسر خراب هوندو.

8-bit MCUs ورسٽائل آهن؛اهي سادي پروگرامنگ، توانائي جي ڪارڪردگي ۽ ننڍڙي پيڪيج جي سائيز پيش ڪن ٿا (ڪجهه صرف ڇهه پن آهن).پر اهي microcontrollers عام طور تي نيٽ ورڪنگ ۽ ڪميونيڪيشن جي ڪمن لاءِ استعمال نه ٿيندا آهن.

سڀ کان عام نيٽ ورڪ پروٽوڪول ۽ ڪميونيڪيشن سافٽ ويئر اسٽيڪ 16- يا 32-bit آهن.ڪميونيڪيشن پرديئرز ڪجهه 8-bit ڊوائيسز لاءِ دستياب آهن، پر 16- ۽ 32-bit MCUs اڪثر ڪري وڌيڪ ڪارائتو انتخاب آهن.تنهن هوندي به، 8-bit MCUs عام طور تي مختلف ڪنٽرول، سينسنگ، ۽ انٽرفيس ايپليڪيشنن لاءِ استعمال ٿيندا آهن.

تعميراتي طور تي، مائڪرو ڪنٽرولرز کي ٻن ڀاڱن ۾ ورهائي سگهجي ٿو: RISC (گهٽ ٿيل هدايتون سيٽ ڪمپيوٽر) ۽ CISC (ڪمپليڪس هدايتون سيٽ ڪمپيوٽر).

RISC هڪ مائڪرو پروسيسر آهي جيڪو ڪمپيوٽر جي هدايتن جي ٿورن قسمن تي عمل ڪري ٿو ۽ 1980 جي ڏهاڪي ۾ MIPS مين فريم (يعني RISC مشينون) سان شروع ٿيو، ۽ RISC مشينن ۾ استعمال ٿيندڙ مائڪرو پروسيسرز کي مجموعي طور تي RISC پروسيسر سڏيو ويندو آهي.انهي طريقي سان، اهو تيز رفتار تي عمل ڪرڻ جي قابل آهي (ملين وڌيڪ هدايتون في سيڪنڊ، يا MIPS).ڇاڪاڻ ته ڪمپيوٽرن کي هر هدايت جي قسم تي عمل ڪرڻ لاءِ اضافي ٽرانزيسٽر ۽ سرڪٽ عناصر جي ضرورت هوندي آهي، ڪمپيوٽر جي هدايتن جو سيٽ جيترو وڏو هوندو مائڪرو پروسيسر کي وڌيڪ پيچيده بڻائيندو آهي ۽ آپريشن کي وڌيڪ سست رفتاري سان سرانجام ڏيندو آهي.

CISC ۾ مائڪرو هدايتن جو هڪ امير سيٽ شامل آهي جيڪو پروسيسر تي هلندڙ پروگرامن جي تخليق کي آسان بڻائي ٿو.هدايتون اسيمبليءَ جي ٻولي مان ٺهيل آهن، ۽ ڪجهه عام ڪم جيڪي اصل ۾ سافٽ ويئر پاران لاڳو ڪيا ويا آهن ان جي بدران هارڊويئر هدايت واري نظام طرفان لاڳو ڪيا ويا آهن.اهڙيءَ طرح پروگرامر جو ڪم تمام گهڻو گهٽجي ويندو آهي، ۽ ڪمپيوٽر جي ايگزيڪيوشن اسپيڊ کي وڌائڻ لاءِ هر هدايت واري دور ۾ ڪجهه لوئر آرڊر يا آپريشنز هڪ ئي وقت ڪيا ويندا آهن، ۽ ان سسٽم کي ڪمپليڪس انسٽرڪشن سسٽم چئبو آهي.

4 خلاصو

اڄ جي آٽوميٽڪ اليڪٽرانڪس انجنيئرز لاءِ هڪ سنگين چيلنج اهو آهي ته هڪ گهٽ قيمت، مصيبت کان خالي، ۽ ناڪامي جي صورت ۾ به آٽوميٽڪ سسٽم ڪم ڪري سگهي ٿو، ڪار جي ڪارڪردگيءَ ۾ هن وقت بتدريج بهتري اچي رهي آهي، مائڪرو ڪنٽرولرز جي ڪارڪردگيءَ کي وڌائڻ جي اميد آهي. گاڏين جي اليڪٽرانڪ ڪنٽرول يونٽ.