Электроник сонирхогч

Англиар Micro computer unit – MCU гэдэг. Энэ MCU эсвэл МК нь электрон төхөөрөмжийг удирдах зориулалттай. МК нь процессортой, шуурхай болон тогтмол санах ойтой байдаг. Яг үнэндээ бол МК гэдэг маань энгийн үйлдлүүдийг хийж чадах нэг маш жижиг компьютер гэсэн үг. Энгийн асуудлыг шийдэхийн тулд бидний сайн мэдэх РС ашиглахын оронд эрхий хуруу шиг жижигхэн МК ашиглах нь олон талаараа давуу талтай гэдэг нь ойлгомжтой.

МК-г маш олон зүйлд ашигладаг. Бидэнд хамгийн ойр автомашинд л гэхэд 15 орчим ширхэг МК байдаг. Цаашилбал угаалгын машин, тв, утас гээд л тоочоод байвал барагдахгүй.

Түүхэн баримтаас

МК-ийн анхны патент нь "Texas instruments”-ийн инженерүүд болох М.Кочрен, Г.Бун нарт харьяалагддаг. Эдгээр инженерүүд анх нэг корпус дотор зөвхөн микропроцессор бус мөн санах ой, оролт гаралтын төхөөрөмжүүдийг цуг хийх санааг сэджээ. Ийм МК үүссэнээр РС-ийн автоматжуулалтын эрин үе эхэлжээ. Автоматжуулалтын эринийг эхлүүлснээрээ МК-ийг "жижигхэн удирдлага” (англиар micro-микро, control-удирдах) гэж нэрлэсэн байх. Ингээд МК-ийн цаашдын хөгжилд Интел нилээд үүрэг гүйцэтгэжээ. МК i8048-ийг үйлдвэрлэжээ. i8051 нь технологийн хувьд маш түвэгтэй бөгөөд нэг кристалл дээр 128000 транзистор багтаажээ.

8 битийн МК-ийн хувьд Microchip Technology фирмийн PIC, Atmel фирмийн AVR зэрэг нь хэрэглэгчдийн дунд их ашиглагддаг. Манай оронд зарагдаж байгаа МК-уудын хувьд PIC арай л илүү байдаг.

Ерөнхий ойлголт

МК-г үйлдвэрлэхийн тулд анх төслөхдөө нэг талаас үнэ нөгөө талаас түүний уян хатан байдал (энэ нь барьж аваад нугалж үзэхэд нугарна гэсэн санаа биш шүү. Харин нэг үйлдлээс нөгөө рүү шилжихэд хялбар гэсэн санаа юм.) болон бүтээлийг харгалзан үзэж эдгээрийн "алтан дундаж”-ийг олох ёстой. МК-ийн төрөл (процессорын архитектур, санах ойн хэмжээ, корпусын төрөл нь янз бүр) нь олон байдаг нь үүнтэй холбоотой.

8 битийн процессор нь өөр илүү өндөр бүтээлтэй процессороор шахагдаж байгаа боловч түүний хэрэглээ өнөөдрийг хүртэл нилээд өргөн хүрээтэй байна. Энэ нь өндөр үзүүлэлттэй процессор ашиглах шаардлагагүй процессорын зах зээл байсаар байгааг харуулж байна. Энэ тохиолдолд үнэ хамгийн гол асуудал юм. Манай оронд зарагдаж байгаа хэрэглээ ихтэй МК-ийн үнэ 5-15 мянгын хооронд хэлбэлзэж байна.

Үнэ ба энергийн хэрэглээ нь МК-ийн тактын давтамжийг хязгаарлаж байна. Тактын давтамжийг бараг л ажиллах хурд гэж ойлгож болно. Захиалагч нар нь үйлдвэрлэлд төрөл бүрийн давтамжтай байх захиалга өгдөг учраас үйлдвэрлэл үүний л дагуу явах болно. Олон төрлийн МК-д статик санах ой ашигладаг. Үүний үр дүнд МК нь маш бага давтамжинд эсвэл бүр тактын генераторыг зогсоосон байсан ч өгөгдлүүдээ алдахгүй боломжтой болно.

RISC (reduced instruction set computer-цөөн командаар тооцоолох) архитектуртай МК өргөн тархсан. Эдгээр цөөн командуудаар ихэнх үйлдлүүдийг нэг тактад гүйцэтгэж болох бөгөөд харьцангуй нам тактад өндөр хурдтай ажиллах боломжийг олгодог.

Шуурхай санах ойгоос гадна МК нь программын код болон өгөгдлүүдийг хадгалах зориулалттай санах ойтой. Ихэнх МК-д гадаад санах ойтой холбоотой зам байдаггүй. Нилээд хямд МК нь программыг нэг удаа л бичихэд зориулагдсан байдаг. Ахин бичих боломжгүй. Гэхдээ ихэнх нь 1000 удаа бичих боломжоор хангагдсан байдаг.

МК-д байдаг боломжууд:

· Оролт, гаралт болон ашиглагдах портууд

· Оролт, гаралтын төрөл бүрийн интерфейсүүд UART, IC, SPI, CAN, USB, IEEE

· Аналог-тоон эсвэл тоон-аналог хувиргуурууд

· Компаратор

· Импульсийн өргөний модулятор

· Таймер

· Дисплей, гарны контроллер

· Радио долгион хүлээн авагч ба дамжуулагч

· Флеш санах ой

· Тактын генератор