NUC975DK61Y - សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា, បង្កប់, ឧបករណ៍បញ្ជាមីក្រូ - សាជីវកម្មបច្ចេកវិទ្យា NUVOTON

1 និយមន័យ​ឧបករណ៍​បញ្ជា​មីក្រូ

ដោយសារ microcontroller គឺជាឯកតាតក្កវិជ្ជានព្វន្ធ អង្គចងចាំ កម្មវិធីកំណត់ម៉ោង/ម៉ាស៊ីនគិតលេខ និងសៀគ្វី / O ផ្សេងៗ។

កម្មវិធីនៅក្នុង microcontroller memory ដែលប្រើយ៉ាងជិតស្និទ្ធជាមួយ microcontroller hardware និង peripheral hardware circuits ត្រូវបានសម្គាល់ពី software របស់ PC ហើយត្រូវបានគេហៅថា microcontroller program ជាកម្មវិធីបង្កប់។ជាទូទៅ microprocessor គឺជា CPU នៅលើសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាតែមួយ ខណៈពេលដែល microcontroller គឺជា CPU, ROM, RAM, VO, timer ជាដើម ទាំងអស់នៅលើសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាតែមួយ។បើប្រៀបធៀបជាមួយ CPU នោះ microcontroller មិនមានថាមពលកុំព្យូទ័រខ្លាំងពេកទេ ហើយក៏មិនមាន MemoryManaaement Unit ដែរ ដែលធ្វើឱ្យ microcontroller អាចគ្រប់គ្រងបានតែការគ្រប់គ្រង តក្កវិជ្ជា និងការងារសាមញ្ញមួយចំនួនប៉ុណ្ណោះ ហើយវាត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការគ្រប់គ្រងឧបករណ៍ ដំណើរការសញ្ញាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។ និងវិស័យផ្សេងទៀត ដូចជាឧបករណ៍ប្រើប្រាស់ក្នុងផ្ទះមួយចំនួន ឧបករណ៍ឧស្សាហកម្ម ឧបករណ៍ថាមពលជាដើម។

2 សមាសភាពនៃ microcontroller

microcontroller មានផ្នែកជាច្រើន៖ ខួរក្បាលកណ្តាល អង្គចងចាំ និងបញ្ចូល/ទិន្នផល៖

- ខួរក្បាលកណ្តាល៖

ខួរក្បាលកណ្តាលគឺជាសមាសធាតុស្នូលនៃ MCU រួមទាំងផ្នែកសំខាន់ពីរនៃប្រតិបត្តិករ និងឧបករណ៍បញ្ជា។

- ប្រតិបត្តិករ

ប្រតិបត្តិករមានឯកតានព្វន្ធ & តក្កវិជ្ជា (ALU) ឧបករណ៍ប្រមូល និងចុះឈ្មោះ។ALU មានសមត្ថភាពបន្ថែម ដក ផ្គូផ្គង ឬប្រៀបធៀបទំហំនៃទិន្នន័យទាំងពីរនេះ ហើយចុងក្រោយរក្សាទុកលទ្ធផលនៅក្នុង accumulator ។

ប្រតិបត្តិករមានមុខងារពីរ៖

(1) ដើម្បីអនុវត្តប្រតិបត្តិការនព្វន្ធផ្សេងៗ។

(2) ដើម្បីអនុវត្តប្រតិបត្តិការតក្កវិជ្ជាផ្សេងៗ និងធ្វើការធ្វើតេស្តឡូជីខល ដូចជាការធ្វើតេស្តតម្លៃសូន្យ ឬការប្រៀបធៀបតម្លៃពីរ។

ប្រតិបត្តិការទាំងអស់ដែលប្រតិបត្តិដោយប្រតិបត្តិករត្រូវបានដឹកនាំដោយសញ្ញាបញ្ជាពីឧបករណ៍បញ្ជា ហើយខណៈពេលដែលប្រតិបត្តិការនព្វន្ធបង្កើតលទ្ធផលនព្វន្ធ ប្រតិបត្តិការឡូជីខលបង្កើតសាលក្រម។

- ឧបករណ៍បញ្ជា

ឧបករណ៍បញ្ជាត្រូវបានផ្សំឡើងដោយកម្មវិធីរាប់ កម្មវិធី ចុះឈ្មោះការណែនាំ ឧបករណ៍ឌិកូដការណែនាំ ឧបករណ៍កំណត់ពេលវេលា និងឧបករណ៍បញ្ជាប្រតិបត្តិការ។ល។ វាគឺជា "អង្គភាពធ្វើការសម្រេចចិត្ត" ដែលចេញបញ្ជា ពោលគឺសម្របសម្រួល និងដឹកនាំប្រតិបត្តិការនៃប្រព័ន្ធមីក្រូកុំព្យូទ័រទាំងមូល។មុខងារចម្បងរបស់វាគឺ៖

(1) ដើម្បីទាញយកការណែនាំពីអង្គចងចាំ និងចង្អុលបង្ហាញទីតាំងនៃការណែនាំបន្ទាប់នៅក្នុងសតិ។

(2) ដើម្បីឌិកូដ និងសាកល្បងការណែនាំ និងបង្កើតសញ្ញាត្រួតពិនិត្យប្រតិបត្តិការដែលត្រូវគ្នា ដើម្បីជួយសម្រួលដល់ការប្រតិបត្តិនៃសកម្មភាពដែលបានបញ្ជាក់។

(3) ដឹកនាំ និងគ្រប់គ្រងទិសដៅនៃលំហូរទិន្នន័យរវាង CPU អង្គចងចាំ និងឧបករណ៍បញ្ចូល និងទិន្នផល។

microprocessor ភ្ជាប់គ្នារវាង ALU, counters, registers and control section តាមរយៈខាងក្នុង bus ហើយភ្ជាប់ទៅ memory ខាងក្រៅ និង input/output circuits interfaces តាមរយៈ bus ខាងក្រៅ។ឡានក្រុងខាងក្រៅ ហៅផងដែរថា system bus ត្រូវបានបែងចែកទៅជា data bus DB, address bus AB និង control bus CB ហើយត្រូវបានភ្ជាប់ទៅឧបករណ៍ peripheral ផ្សេងៗតាមរយៈ input/output circuit circuit។

- ការចងចាំ

អង្គចងចាំអាចបែងចែកជាពីរប្រភេទ៖ អង្គចងចាំទិន្នន័យ និងអង្គចងចាំកម្មវិធី។

អង្គចងចាំទិន្នន័យត្រូវបានប្រើដើម្បីរក្សាទុកទិន្នន័យ ហើយការផ្ទុកកម្មវិធីត្រូវបានប្រើដើម្បីរក្សាទុកកម្មវិធី និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រ។

- បញ្ចូល / ទិន្នផល - ការភ្ជាប់ឬការបើកបរឧបករណ៍ផ្សេងៗ

ច្រកទំនាក់ទំនងសៀរៀល-ផ្លាស់ប្តូរទិន្នន័យរវាង MCU និងគ្រឿងកុំព្យូទ័រផ្សេងៗ ដូចជា UART, SPI, 12C ជាដើម។

3 ការចាត់ថ្នាក់របស់ Microcontroller

នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃចំនួនប៊ីត microcontrollers អាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ទៅជា: 4-bit, 8-bit, 16-bit និង 32-bit ។នៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង គណនី 32 ប៊ីតសម្រាប់ 55%, គណនី 8 ប៊ីតសម្រាប់ 43%, គណនី 4 ប៊ីតសម្រាប់ 2% និងគណនី 16 ប៊ីតសម្រាប់ 1% ។

វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថា microcontrollers 32-bit និង 8-bit គឺជា microcontrollers ដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ។
ភាពខុសគ្នានៃចំនួនប៊ីតមិនតំណាងឱ្យ microprocessor ល្អ ឬអាក្រក់នោះទេ មិនមែនចំនួន bits ខ្ពស់ទេ microprocessor កាន់តែប្រសើរ ហើយមិនមែនចំនួន bits ទាបជាង microprocessor កាន់តែអាក្រក់នោះទេ។

MCUs 8 ប៊ីតគឺមានភាពចម្រុះ។ពួកគេផ្តល់ជូននូវកម្មវិធីសាមញ្ញ ប្រសិទ្ធភាពថាមពល និងទំហំកញ្ចប់តូច (ខ្លះមានត្រឹមតែប្រាំមួយម្ជុល)។ប៉ុន្តែ microcontroller ទាំងនេះមិនត្រូវបានប្រើជាធម្មតាសម្រាប់មុខងារបណ្តាញ និងទំនាក់ទំនងទេ។

ពិធីការបណ្តាញទូទៅបំផុត និងជង់កម្មវិធីទំនាក់ទំនងគឺ 16- ឬ 32-ប៊ីត។ឧបករណ៍ទំនាក់ទំនងមានសម្រាប់ឧបករណ៍ 8 ប៊ីតមួយចំនួន ប៉ុន្តែ MCUs 16- និង 32-bit ច្រើនតែជាជម្រើសដែលមានប្រសិទ្ធភាពជាង។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ MCUs 8-bit ជាធម្មតាត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ភាពខុសគ្នានៃការគ្រប់គ្រង ការចាប់សញ្ញា និងកម្មវិធីចំណុចប្រទាក់។

តាមស្ថាបត្យកម្ម microcontrollers អាចបែងចែកជាពីរប្រភេទគឺ RISC (Reduced Instruction Set Computers) និង CISC (Complex Instruction Set Computers)។

RISC គឺជា microprocessor ដែលប្រតិបត្តិនូវប្រភេទតិចនៃការណែនាំរបស់កុំព្យូទ័រ ហើយមានប្រភពដើមនៅក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 ជាមួយនឹង mainframe MIPS (ឧ. ម៉ាស៊ីន RISC) ហើយ microprocessors ដែលប្រើក្នុងម៉ាស៊ីន RISC ត្រូវបានគេហៅថាជារួមហៅថា RISC processors ។តាមវិធីនេះ វាអាចដំណើរការប្រតិបត្តិការក្នុងអត្រាលឿនជាងមុន (ការណែនាំរាប់លានបន្ថែមទៀតក្នុងមួយវិនាទី ឬ MIPS)។ដោយសារកុំព្យូទ័រត្រូវការត្រង់ស៊ីស្ទ័រ និងធាតុសៀគ្វីបន្ថែម ដើម្បីប្រតិបត្តិប្រភេទការណែនាំនីមួយៗ សំណុំការណែនាំរបស់កុំព្យូទ័រកាន់តែធំធ្វើឱ្យ microprocessor កាន់តែស្មុគស្មាញ ហើយប្រតិបត្តិប្រតិបត្តិការកាន់តែយឺត។

CISC រួមបញ្ចូលនូវសំណុំ microinstructions ដ៏សម្បូរបែប ដែលជួយសម្រួលដល់ការបង្កើតកម្មវិធីដែលដំណើរការលើ processor ។ការណែនាំត្រូវបានផ្សំឡើងដោយភាសាដំឡើង ហើយមុខងារទូទៅមួយចំនួនដែលអនុវត្តដំបូងដោយកម្មវិធីត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រព័ន្ធណែនាំផ្នែករឹងជំនួសវិញ។ការងាររបស់អ្នកសរសេរកម្មវិធីត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងច្រើន ហើយប្រតិបត្តិការ ឬប្រតិបត្តិការលំដាប់ទាបមួយចំនួនត្រូវបានដំណើរការក្នុងពេលដំណាលគ្នាក្នុងវគ្គណែនាំនីមួយៗ ដើម្បីបង្កើនល្បឿនប្រតិបត្តិរបស់កុំព្យូទ័រ ហើយប្រព័ន្ធនេះត្រូវបានគេហៅថាប្រព័ន្ធណែនាំស្មុគស្មាញ។

4 សង្ខេប

បញ្ហាប្រឈមដ៏ធ្ងន់ធ្ងរមួយសម្រាប់វិស្វករអេឡិចត្រូនិចនៃរថយន្តនាពេលបច្ចុប្បន្នគឺការកសាងនូវតម្លៃទាប គ្មានបញ្ហា ហើយសូម្បីតែក្នុងករណីមានការបរាជ័យអាចដំណើរការប្រព័ន្ធរថយន្តក៏ដោយ នៅក្នុងដំណើរការរថយន្តមានភាពប្រសើរឡើងបន្តិចម្តងៗ នៅពេលនេះ មីក្រូកុងត្រូល័រត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការងារ។ នៃអង្គភាពត្រួតពិនិត្យអេឡិចត្រូនិករថយន្ត។