الهندسة والآليات > الالكترونيات
المتحكم الصغري Microcontroller؛ العقل المدبر
معدتك فارغة الآن ولكنك منهك تمامًا لتحضير الطعام؛ فتضع ما تريد تسخينه في طبقٍ وتلقيه في المايكرويف بعد أن تفتح الباب، فيضيء الضوء داخل المايكرويف، ثم تغلق الباب وتضغط بعض الأزرار.
تنتظر عددًا محددًا من الثواني إلى حين سماعك صوت الرنين، ليُنبّهك بتمام العملية بنجاح.
هل تعلم أنّ من يدير العملية وراء الكواليس هو المتحكم الصغري؟ فلنتعرف إليه في هذا الألبوم..
المتحكمات الصغرية في كل مكان؟
ربما لصغر حجمه أنت لا تتخيل أنه في كل مكان؛ فهو موجود بدءًا من الأجهزة الإلكترونية والكهربائية، ووصولًا إلى أعقد أنظمة الأقمار الصناعية (1,2).
ما المتحكمات الصغرية؟
هي منظومة حاسوبية متكاملة موجودة على رقاقة. تتكون من وحدة الحساب والمنطق، وذاكرة، وعدّادات/ مؤقتات، و منفذ تسلسلي، ومنافذ الدخل والخرج، وهزاز ساعة (1،2).
أنواع المتحكمات الصغرية:
تقسم إلى فئات حسب:
- عدد البيتات
- سعة الذاكرة
- بنية الذاكرة
- مجموعة التعليمات(1،2).
عدد البيتات
- الميكروكونترولر ذو 8 بت: ينفّذ العمليات الرياضية والمنطقية؛ مثل Intel 8031/8051.
- الميكروكونترولر ذو 16 بت: يعمل بدقة أكبر وأداء أفضل من المتحكم ذي 8 بت.
- الميكروكونترولر ذو 32 بت: يوجد في الأجهزة ذات التحكم الآلي كالأجهزة الطبية القابلة للزرع (3).
الذاكرة:
- ذاكرة خارجية: لا تكون جميع البلوكات الوظيفية للمتحكم الصغري مدمجة على الشريحة ذاتها؛ مثل المتحكم 8031.
- ذاكرة مدمجة: تكون مكونات المتحكم كلها مدمجةً على شريحة واحدة؛ مثل المتحكم 8051 (3).
مجموعة التعليمات:
CISC- CISC: مجموعة تعليمات حاسوبية معقدة تسمح للمستخدم بتطبيق تعليمة واحدة بدلًا من مجموعة تعليمات بسيطة.
RISC- RISC: مجموعة تعليمات حاسوبية مُخفِضة؛ إذ إنها تخفض الزمن اللازم للعملية بتقصير زمن دورة الساعة بالنسبة إلى التعليمة (3).
بنية الذاكرة:
وهي نوعان:
- بنية هارفارد لذاكرة المتحكم الصغري.
- بنية برينستون لذاكرة المتحكم الصغري (3).
المصادر:
2. Introduction to Microcontrollers [Internet]. Cs.binghamton.edu. [cited 21 March 2021]. Available from: هنا
3. Types and Applications of Microcontrollers - EIT | Engineering Institute of Technology [Internet]. EIT | Engineering Institute of Technology. [cited 21 March 2021]. Available from: هنا