قسم الميكروكنترولر والروبوت ودوائر الاتصال بالحاسب الاليقسم المتحكمات الـ microcontroller و المعالجات microprocessor و التحكم الرقمي بالكمبيوتر CNC والانظمة الآلية والروبوت Robots
في الآونة الأخيرة تم تطوير شرائح الكترونية متكاملة إلى درجة كبيرة من التعقيد حيث أننا حصلنا على ما يسمى بالمعالج المصغر micro processor وهو عبارة عن شريحة الكترونية متكاملة لا فائدة منها بدون برنامج يخزن في ذاكرتها تقوم بقراءته وتنفيذ تعليماته تباعاً ولكن في المعالجات المصغرة تكمن المشكلة في ربط الذواكر مع المعالج بالإضافة إلى ربط مصدر نبضات الساعة معه حيث تظهر المشاكل في المرحلة التي تلي عملية التصميم وهي تنفيذ البرنامج المخدع للعملية التكنولوجية فقد تحدث بعض المشاكل في قراءة الذاكرة وبالتالي تنفيذ خاطئ للبرنامج وبالتالي قد نحصل على نتائج غير متوقعة من هذا التجهيز الذي قمنا بتصميمه وبناءه. لذلك ظهرت شرائح الكترونية تدعى المتحكمات المصغرة micro controller تحتوي في داخلها على كل ما يحتاجه المعالج المصغر كي يعمل بوثوقية أعلى فهي تحتوي على : •وحدة معالجة مركزية CPU :الذي يقوم بعملية تنفيذ البرنامج عن طريق جلب التعليمة من ذاكرة البرنامج وتنفيذ هذه التعليمة (جمع، طرح، عمليات المقارنة.....) وكذلك الكتابة إلى ذاكرة المعطيات والتأثير على الأعلام لو لزم الأمر. •ذاكرة مخصصة للبرنامج BUILD IN : يخزن فيها التعليمات بعد تحويلها بواسطة برنامج خاص إلى صيغة HEXA ولها ممر خاص بها من أجل عنونة حجراتها الذاكرية. •ذاكرة معطيات BUILD IN : خاصة بتخزين قيم تهمها أثناء تنفيذ البرنامج حيث يقوم المعالج المركزي بقراءة هذه الحجرات لاستخدامها حسب ما يمليه عليه البرنامج كما يقوم بالكتابة إليها وكذلك الأمر بالنسبة لها فلها ممر خاص بعنونة حجراتها الذاكرية. ملاحظة : نلاحظ هنا أن ممر ذاكرة المعطيات منفصل تماماً عن ممر ذاكرة البرنامج وهذا مفيد من أجل زيادة سرعة تنفيذ البرنامج بالإضافة إلى ضمان عدم حدوث تداخل بينهما وتدعى هذه البنية ببنية هارفارد Harvard وهي مميزة عن طريقة بناء المعالجات المصغرة التي تدعى ب بنية فون نيومان von-newman التي يكون فيها ممر ذاكرتي البرنامج والمعطيات نفسه لكليهما وبالتالي فهو أبطأ ومعرض لحدوث أخطاء في الوصول إلى الحجرات الذاكرية.
•نوافذ الدخل والخرج Build in Input / Output Ports : وهي عبارة عن أقطاب خاصة بالتحكم يمكن تعين وظيفتها كمداخل أو مخارج من خلال البرمجة فإذا قمنا ببرمجتها على أنها مداخل تصبح بمثابة عيون للنظام لمراقبة المفاتيح أو الكباسات الموصولة عليها أو غير ذلك من المعطيات التي يمكن وصلها إلى دخل المتحكم. وإذا برمجناها على أنها مخارج تصبح قادرة على تمرير الأوامر إلى الوسط الخارجي (أي إلى منفذات الأوامر) تمرر إما الصفر أو الواحد المنطقي (أرضي أو Vcc) ومن الممكن أن يكون للقطب الواحد أكثر من وظيفة حسب نوع المتحكم. وهذه من مزايا القوة الرائعة التي يتمتع بها المتحكم المصغر حيث ألغى الحاجة إلى استخدام شرائح خارجية خاصة بالدخل والخرج PIO (peripherals input output). •مؤقتات داخلية built in timer : وهذا من مزايا المتحكم القوية أيضاً يحتوي على مؤقت واحد أو أكثر حسب نوعه والشركة المصنعة له وهو عبارة عن مؤقت قابل للبرمجة لاستخدامه في إجراء تزامن ما للأحداث التي تتم معالجتها (مثلاً أريد أن أفعل خرج لفترة معينة ثم أقوم بإطفاء هذا الخرج ثم تفعيل خرج آخر لفترة معينة أيضاً وهذا ما يتحقق معنا من خلال استثمار المؤقت الموجود في المتحكم لهكذا تطبيق. •وحدات اتصالات تسلسلية UART : وهي عبارة عن طرفية موجودة ضمن المتحكم خاصة بمعالجة العمليات الاتصال مع العالم الخارجي (مثلاً حاسب أو متحكم آخر......) •أقطاب خاصة بالمقاطعات : وظيفتها الرئيسية هي تحسس حدوث تغير للحالة المنطقية عليها لاستدعاء روتين خدمة مقاطعة خاص بها ومن الممكن أن تمكن هذه المقاطعة أو تلغي تمكنها برمجياً. •مؤقت الحراسة watchdog timer : وهو عبارة عن مؤقت خاص بالمتحكم يقوم بمراقبة زمن تنفيذ التعليمات فإن تجاوزت الزمن المسموح به يقوم بتصغير المتحكم ويجبره على العودة لبداية البرنامج (يعطى إشارة تصغير لمتحكم)
ملاحظة : هناك العديد من الشركات المصنعة للمتحكمات المصغرة نذكر منها على سبيل المثال : Atmel، Microchip، Mitsubishi، Siemens، Motorola، Intel. ونحن الآن سوف نقوم بدراسة المتحكم Atmel 8051.
الساعة معتمدة بتوقيت جرينتش +3 الساعة الآن: 05:34 PM
موقع القرية الالكترونية غير مسؤول عن أي اتفاق تجاري أو تعاوني بين الأعضاء
فعلى كل شخص تحمل مسئولية نفسه إتجاه مايقوم به من بيع وشراء وإتفاق وأعطاء معلومات موقعه
التعليقات المنشورة لا تعبر عن رأي موقع القرية الالكترونية ولايتحمل الموقع أي مسؤولية قانونية حيال ذلك (ويتحمل كاتبها مسؤولية النشر)