متحكم دقيق

دارة مدمجة

المتحكم الدقيق أو المتحكم المصغر (Microcontroller)‏ هو حاسوب مصغر أو ما يسمى نظام على شريحة (SOC) موجود على دارة متكاملة تحتوى على نواة معالج, ذاكرة, و ملحقات مداخل/مخارج قابلة للبرمجة.^[1] المتحكمات المصغرة تستخدم للتطبيقات المدمجة على العكس من المعالجات المصغرة المستخدمة في الحاسب الشخصي أو التطبيقات العامة الأخرى المؤلفة من عدة شرائح منفصلة. من استخداماته التحكم في عمليات صناعية أو متغير.

يستخدم في العادة للقيام بمهمة محددة مثل التحكم في إشارة ضوئية وغيرها.. عكس المعالج الدقيق الذي يتميز بقدرته على القيام بمهام متعددة. هو عبارة عن حاسوب على شريحة، وحتى نكون دقيقين انه حاسوب ذو مهمة واحدة سابقة التحديد. يحتوي على وحدة معالجة مركزية,الذواكر وواجهات اتصال. تعمل المتحكمات الصغرية في الغالب وفق معمارية هارفرد Harvard Architecture فيما يلي أبرز مكونات المتحكم الصغري:

• وحدة معالجة مركزية وتتراوح ما بين 8 إلى 32 وحتى إلى 64 بت
• واجهة المدخلات I/O Interfaces
• الملحقات ملحقات (حاسوب) كالمؤقتات / العدادات, الراصد watchdog
• ذواكر الوصول العشوائي لتخزين البيانات RAM for Data Storage
• ذواكر قراءة فقط ذاكرة القراءة فقط ،ذاكرة قراءة فقط قابلة للمحو والبرمجة كهربائيا, ذاكرة وميضية
• مزامن أو مولد نبضات

يمكن رؤية المتحكمات الدقيقة في كثير من الأجهزة الإلكترونية بدء من الألعاب الصغيرة وحتى المصانع المؤتمتة، فهي تسيطر على معظم سوق تطبيقات المعالجات. أكثر من 50% من المتحكمات الدقيقة من النوع "البسيط" وحوالي 20% منها عبارة عن معالجات إشارات رقمية عالية التعقيد(DSPs). بعض السيارات تحتوي على مايزيد عن 50 وحدة من هذه المتحكمات.

يحتوي المتحكم الدقيق على معالج دقيق والعديد من الإضافات الاخرى التي تؤدي وظائف خاصة ، فاذا كنت تود بناء نظام إلكتروني بسيط يمكن باستخدام أكثر من وحد ة من المتحكمات الدقيقة الاستغناء عن الكثير من العتاد.

التصميم المضمن

التصميم المضمن (بالإنجليزية :Embedded design) معظم أنظمة الحاسوب الآن مضمنة داخل أجهزة أخرى غير الحاسوب مثل: السيارات والجوالات والطرفيات وغيرهم. بشكل طبيعي الأنظمة المضمنة تحتوي على مفاتيح غلق وفتح، مبدلات، شاشات كريستال صغيرة، أجهزة تردد الراديو ومجسات للبيانات مثل : مجسات الحرارة، الرطوبة ومستوى الضوء وغيرهم. عادة الأنظمة المضمنة لا تحتوي على لوحة مفاتيح، شاشات عرض ,اسطوانات، طابعات أو أي أجهزة إخراج/إدخال للكمبيوتر وربما عدم وجود أجهزة من اي نوع لتفاعل الإنسان معها غير أنها تشترك في وجود المتحكم الدقيق في دوائرها.

بيئة البرمجة

كانت المتحكمات الدقيقة في الأساس تبرمج فقط باللغة التجميعية (Assembly language)، ولكن لغات البرمجة ذات المستوى العالي تستخدم الآن بشكل شائع في برمجة المتحكمات الدقيقة مثل سي (لغة برمجة). المترجم(مصرف (برمجة)) للغه معينه قد تكون لديه موانع أو ضوابط قد تحسن أو تدعم بعض الصفات المميزة في المتحكم الدقيق.

أشهر الأنواع

• متحكّمة آردوينو
• 68HC11
• 8051
• ARM architecture processors (from many vendors) using ARM7 or Cortex-M3 cores are generally microcontrollers
• STMicroelectronics STmicroelectronics STM8|STM8S (8-bit), and STM32 (32-bit)
• Atmel AVR|AVR (8-bit), AVR32 (32-bit), and AT91SAM
• Freescale Freescale ColdFire|ColdFire (32-bit) and Freescale S08|S08 (8-bit)
• Hitachi H8, Hitachi SuperH
• MIPS architecture|MIPS (32-bit PIC32)
• V850|NEC V850
• PIC microcontroller|PIC (8-bit PIC16, PIC18, 16-bit dsPIC33 / PIC24)
• PowerPC ISE
• PSoC|PSoC (Programmable System-on-Chip)
• Rabbit 2000
• Texas Instruments TI MSP430|MSP430 (16-bit), C2000 (32-bit), and Stellaris (32-bit)
• Toshiba TLCS|Toshiba TLCS-870
• Zilog Z8|Zilog eZ8, eZ80

مواقع ذات علاقة

• مبادئ PIC16f84 موقع يشرح أساسيات المتحكم المصغر مع أساسيات الألكترونيات (موضح بالأشكال)
• آلية برمجة المتحكمات الصغرية من عائلة AVR.

المراجع

موسوعات ذات صلة :

• موسوعة إلكترونيات
• موسوعة تقنية المعلومات
• موسوعة علم الحاسوب
• موسوعة كهرباء