Mikrokontroller çox kiçik bir kompüterdir. Kiçik bir çipdən hazırlanmışdır. Bir çox gündəlik cihaz mikro nəzarətçilərdən istifadə edir. Onlar daxili sistem adlanan daha böyük sistemin bir hissəsidir. Quraşdırılmış sistem, kompüterin bir cihaza quraşdırıldığı zamandır. Bu, cihazın öz işini görməsinə kömək edir. Mikrokontrollerlər oyuncaqlar, paltaryuyan maşınlar və hətta svetoforlar kimi əşyaların içərisində ağıllı köməkçilərdir.
Bu dərs sizə mikro nəzarətçilərin nə olduğunu və necə işlədiyini öyrədəcək. Onların hissələri və hər gün gördüyünüz bir çox cihazda necə istifadə olunduğunu öyrənəcəyik. İstifadə etdiyimiz sözlər sadədir. Cümlələr qısadır. Bu, fikirləri asanlıqla başa düşməyə kömək edəcək.
Mikrokontroller maşınlar üçün kiçik beyin kimidir. Cihazın düşünməsinə və işləməsinə kömək edir. Mikrokontrolörün içərisində kiçik bir kompüter var. Bu kompüter saymaq, təlimatlara əməl etmək və qərar qəbul etmək kimi bir çox işi görür.
Mikro nəzarətçini məşğul oyun meydançasında kiçik bir menecer kimi düşünün. Menecer hər oyuncağa nə edəcəyini söyləyir. Oyuncağın üzərindəki düyməyə basıldıqda, mikrokontroller hansı səsin çıxacağına və ya hansı işığın göstəriləcəyinə qərar verir. Hər şeyin doğru zamanda baş verdiyinə əmin olmaq üçün tez işləyir.
Mikrokontrollerlər xüsusidir, çünki onlar yalnız bir işi görürlər. Onlar tam kompüter kimi bir çox işi yerinə yetirmək üçün yaradılmayıb. Əksinə, onlar bir işdə çox yaxşıdırlar. Məsələn, uzaqdan idarə olunan avtomobildə təkərlərin nə qədər sürətlə hərəkət etməsinə və hansı tərəfə dönəcəyinə qərar verən mikrokontroller var.
Mikro nəzarətçi birlikdə işləyən çoxlu kiçik hissələrə malikdir. Hər hissənin öz xüsusi işi var. Budur bəzi vacib hissələr:
Mikrokontrolleri ağıllı etmək üçün bütün bu hissələr birlikdə işləyir. Onlar onun nə etməli olduğunu başa düşə biləcəyinə və sonra bunu tez və düzgün yerinə yetirməsinə əmin olurlar.
Mikro nəzarətçi bir sıra təlimatlara əməl etməklə işləyir. Bu təlimatları proqramlaşdırmağı bilən şəxs yazır. Proqram mikrokontrollerə hansı addımları izləməli olduğunu bildirən resept kimidir.
Təsəvvür edin ki, siz peçenye bişirirsiniz. Addım-addım reseptə əməl edirsiniz. Əvvəlcə inqrediyentləri qarışdırırsınız. Sonra onları kuki formalarına sıxırsınız. Nəhayət, onları sobada bişirirsiniz. Mikrokontroller öz reseptini izləyir. O, hər bir təlimatı bir-bir oxuyur və sonra düzgün hərəkəti yerinə yetirir.
Bunu başa düşməyin sadə yolu budur:
Bu proses çox sürətlə baş verir. Mikrokontroller qısa müddətdə çoxlu təlimatları yerinə yetirə bilər. Bu, cihazın hər dəfə düzgün işləməsini təmin edir.
Bəzən mühəndislər mikrokontrolörün nə qədər sürətli işlədiyini izah etmək üçün sadə riyazi düsturdan belə istifadə edirlər. Məsələn, mikrokontrolörün sürətinin aşağıdakılarla verildiyini söyləyə bilərlər:
\( \textrm{Sürət} = \textrm{Saat dərəcəsi} \)
Bu düstur mikrokontrolörün içindəki saatın onun əməliyyatlarının sürətini təyin etməyə kömək etdiyini göstərir.
Quraşdırılmış sistem daha böyük bir cihaza quraşdırılmış xüsusi kompüter sistemidir. Mikrokontroller quraşdırılmış sistemin əsas hissəsidir. Bu, cihazın lazım olduğu kimi işləməsini təmin edir. Ətrafımızdakı bir çox maşın və qurğular daxili sistemlərə nümunədir.
Məsələn, paltaryuyan maşının quraşdırılmış sistemi var. Paltaryuyan maşını işə saldığınız zaman mikrokontroller bir sıra addımlara başlayır. O, su axınına, barabanın fırlanmasına və yuma dövrünün vaxtına nəzarət edir. Bu hərəkətlərin hər biri bir sıra təlimatlardan sonra mikrokontroller tərəfindən idarə olunur.
Daxili sistemlərə bir çox yerdə rast gəlinir:
Bütün bu cihazlarda sadə bir iş görən mikro nəzarətçi var. Mikrokontroller bir neçə təlimat alır və sonra cihazın düzgün və təhlükəsiz işlədiyinə əmin olur.
Mikrokontrollerlər kiçik olsa da, onlara nə edəcəyini söyləmək lazımdır. Bu, onları proqramlaşdırmaqla həyata keçirilir. Proqramlaşdırma mikrokontroller üçün bir sıra təlimatların yazılması deməkdir.
Təlimat mikrokontrollerə bir şey baş verdikdə necə davranacağını bildirir. Məsələn, bir düyməyə basılırsa, mikrokontrolörün işığı yandırması lazım ola bilər. Təlimatlar reseptdəki addım-addım təlimatlar kimi çox sadədir və onlara əməl etmək asandır.
Mühəndis və ya proqramçı bu təlimatları kompüter dilindən istifadə edərək yazır. Yazıldıqdan sonra proqram mikrokontrollerə göndərilir. Daha sonra mikrokontroller bu proqramı oxuyur və cihazdan hər dəfə istifadə edildikdə təlimatlara əməl edir.
Mikrokontrolörün proqramlaşdırılması prosesi köməkçi robota aydın əmrlər vermək kimidir. Bir dostunuza bir blok qüllə qurmağınıza kömək etmək üçün tam olaraq nə edəcəyinizi söylədiyiniz zaman göstərişlər verirsiniz. Mikrokontroller eyni şəkildə işləyir. Hər bir əmr ona bundan sonra nə edəcəyini söyləyir.
Mikrokontrollerlər çox vacibdir. Onlar hər gün istifadə etdiyimiz bir çox şeydə var. Mikrokontrollerlər olmasaydı, həyatımız çox fərqli olardı. Mikrokontrolörlərin xüsusi olmasının bir neçə səbəbi bunlardır:
Bu səbəblərdən oyuncaqlarda, məişət texnikasında, hətta bizi məktəbə aparan avtomobillərdə də mikrokontrollerlərdən istifadə olunur. Demək olar ki, hər yerə sığacaq qədər kiçikdirlər, lakin işlərin rəvan işləməsini təmin etmək üçün çox çalışırlar.
Mikro nəzarətçilərin bizə kömək etdiyi bəzi gündəlik nümunələrə baxaq:
Bu nümunələr göstərir ki, mikrokontrollerlər bir çox işi asanlaşdırır. Onlar gündəlik cihazları rəvan və təhlükəsiz idarə etməyə kömək edir.
Mikrokontrollerlər tez-tez digər cihazlarla danışmalıdırlar. Bunu rabitə protokolları dediyimiz şeylərdən istifadə edərək edirlər. Bu o deməkdir ki, mikrokontrollerlər mesaj mübadiləsi üçün bir sıra qaydalara əməl edirlər.
Təsəvvür edin ki, iki uşaq öz oyuncaqlarını bölüşür. Düzgün paylaşmaq üçün eyni dildə danışmalıdırlar. Mikrokontrollerlər eyni şeyi edir. Sual vermək və cavab vermək üçün sadə siqnallardan istifadə edirlər. Bu, cihazların bir komanda kimi birlikdə işləməsinə kömək edir.
Məsələn, rəqəmsal saatda olan mikrokontroller rəqəmləri göstərmək üçün siqnallar göndərə bilər. Oyuncaqda bir mikrokontroller düyməyə basıldıqda buynuz çalmaq üçün siqnal göndərə bilər. Bu sadə mesajlar cihazları interaktiv və əyləncəli etmək üçün açardır.
Burada praktiki fəaliyyətlər etməsək də, sadə bir təcrübə təsəvvür edə bilərsiniz. İçində mikro nəzarətçi olan oyuncaq avtomobili nəzərdən keçirək. Pult düyməsini basdığınız zaman avtomobil irəliləməyə başlayır. Bunun səbəbi, mikrokontroller sizin göstərişinizi qəbul edir, onu emal edir və sonra mühərriklərə işləməyi bildirir. Bu təcrübə kiçik bir kompüterin gündəlik oyuncaqlarda necə böyük fərq yarada biləcəyini görməyə kömək edir.
Eviniz haqqında da düşünə bilərsiniz. Rəqəmsal saat gördüyünüz zaman onun içərisində kiçik bir mikro nəzarətçinin işlədiyini unutmayın. O, vaxtı oxuyur, dəyişiklikləri emal edir və ekranı yeniləyir. Bu sadə hərəkət sizə mikro nəzarətçilərin və quraşdırılmış sistemlərin sehrini göstərir.
Mikrokontrollerlər təkcə oyuncaqlarda və mətbəx cihazlarında deyil. Onlar dünyamızın bir çox yerlərində vacibdir. Budur bəzi real dünya tətbiqləri:
Bu proqramlar mikro nəzarətçilərin hər yerdə olduğunu göstərir. Onlar bir çox sistemin evlərimizdə, məktəblərimizdə, xəstəxanalarımızda və fabriklərimizdə rəvan işləməsinə kömək edir. Onlar arxa planda sakit işləməklə həyatımızı yaxşılaşdırırlar.
Mikro nəzarətçilər daha ağıllı və kiçik olmağa davam edir. Texnologiya inkişaf etdikcə onlardan istifadənin yeni yollarını tapırıq. Gələcəkdə mikrokontrollerlər daha çox cihazda tapıla bilər. Onlar evlərimizi, nəqliyyatımızı və hətta öyrənməyimizi yaxşılaşdırmağa kömək edə bilər.
Yeni mikrokontrollerlər daha az enerji sərf edə bilər. Onlar daha sürətli işləyə və daha yaxşı performans göstərə biləcəklər. Bu o deməkdir ki, oyuncaqlarınız, qadcetləriniz və smart cihazlarınız daha da ağıllı olacaq. Mühəndislər həmişə bu kiçik kompüterləri təkmilləşdirmək üçün yeni yollar axtarırlar. Bu maraqlı gələcək həyatımıza daha çox yaradıcılıq və daha faydalı maşınlar gətirir.
Bitirməmişdən əvvəl mikrokontrollerlər və quraşdırılmış sistemlər haqqında bu gün öyrəndiyimiz bəzi vacib məqamlar bunlardır:
Bu dərsdə mikro nəzarətçinin çip üzərindəki kiçik kompüter olduğunu öyrəndik. Bu, quraşdırılmış sistemin vacib hissəsidir. Quraşdırılmış sistemlər oyuncaqlar, mikrodalğalı sobalar, avtomobillər və ev alətləri kimi bir çox gündəlik cihazlarda mövcuddur.
Mikrokontrolörlərin bir neçə hissədən ibarət olduğunu kəşf etdik. CPU beyindir, yaddaş təlimatları saxlayır və giriş/çıxış portları digər hissələrlə əlaqə saxlamağa kömək edir. Saat bütün bu hissələrin birlikdə harmoniyada işləyə bilməsi üçün vaxtı izləyir.
Mikrokontrolörlərin bir sıra proqramlaşdırma təlimatlarına necə əməl etdiyini də araşdırdıq. Bu proqramlaşdırma mikrokontrollerə addım-addım nə edəcəyini söyləyən resept kimidir. Bu sadə proses cihazın etibarlı və təhlükəsiz olmasını təmin edir.
Bundan əlavə, mikro nəzarətçilərin sadə siqnallardan istifadə edərək digər cihazlarla əlaqə qurduğunu gördük. Mesajları paylaşmaq üçün xüsusi qaydalara əməl edirlər. Bu, cihazların tapşırıqlarını yerinə yetirmək üçün bir komanda kimi işləməsinə imkan verir.
Real dünya tətbiqləri mikro nəzarətçilərin gündəlik həyatımızı yaxşılaşdırdığını göstərir. Onlar avtomobillərdə mövcuddur, mühərriki və təhlükəsizlik xüsusiyyətlərini idarə etməyə kömək edir. Tibbi cihazlar və sənaye maşınları da bu kiçik kompüterlərə güvənir. Hətta paltaryuyan maşınlar və rəqəmsal saatlar kimi məişət əşyaları mikro nəzarətçilərin köməyi ilə işləyir.
İrəliyə baxsaq, mikro nəzarətçilər daha da yaxşılaşmağa davam edəcəklər. Onlar daha sürətli olacaq, daha az enerji sərf edəcək və daha çox cihazda tapılacaq. Bu tərəqqi daha ağıllı və daha interaktiv texnologiyalarla gələcək yaratmağa kömək edəcək.
Bu dərs bizə mikro nəzarətçilərin nə olduğu, necə işlədiyi və nə üçün vacib olduğu barədə aydın fikir verdi. Biz öyrəndik ki, bu kiçik kompüterlər dünyamızı işlək hala gətirən bir çox daxili sistemlərin mərkəzindədir.
Əsas nöqtələr: Mikrokontrollerlər çiplər üzərində kiçik kompüterlərdir. Onlar gündəlik cihazlarda olan daxili sistemlərin bir hissəsidir. Onların CPU, yaddaş və giriş/çıxış portları kimi mühüm hissələri var. Proqramlaşdırma onların hərəkətlərinə rəhbərlik edir. Onlar avtomobilləri, oyuncaqları və məişət texnikasını ağıllı və etibarlı etməyə kömək edir. Bu kiçik kompüterlər təkmilləşməyə davam etdikcə gələcək daha da maraqlı imkanlar təqdim edir.
Mikrokontrollerləri başa düşməklə, texnologiyanın gündəlik həyatımızda necə işlədiyini qiymətləndirə bilərik. Bu kiçik cihazlar dünyamızı daha yaxşı, daha təhlükəsiz və daha maraqlı bir yerə çevirən böyük köməkçilərdir.
