Mikrokontroller - bu juda kichik kompyuter. U kichik chipdan qilingan. Ko'pgina kundalik qurilmalar mikrokontrollerlardan foydalanadi. Ular o'rnatilgan tizim deb ataladigan kattaroq tizimning bir qismidir. O'rnatilgan tizim - bu kompyuter qurilmaga o'rnatilgan. Bu qurilmaga o'z vazifasini bajarishga yordam beradi. Mikrokontrollerlar o'yinchoqlar, kir yuvish mashinalari va hatto svetoforlar kabi narsalar ichidagi aqlli yordamchilardir.
Ushbu dars sizga mikrokontrollerlar nima ekanligini va ular qanday ishlashini o'rgatadi. Biz ularning qismlari va siz har kuni ko'radigan ko'plab qurilmalarda qanday ishlatilishini bilib olamiz. Biz ishlatadigan so'zlar oddiy. Gaplar qisqa. Bu g'oyalarni osongina tushunishingizga yordam beradi.
Mikrokontroller mashinalar uchun kichik miyaga o'xshaydi. Bu qurilmaga fikrlash va ishlashga yordam beradi. Mikrokontrollerning ichida kichik kompyuter mavjud. Ushbu kompyuter hisoblash, ko'rsatmalarga rioya qilish va qaror qabul qilish kabi ko'p ishlarni bajaradi.
Mikrokontrollerni band bo'lgan o'yin maydonchasidagi kichik menejer sifatida tasavvur qiling. Menejer har bir o'yinchoqqa nima qilish kerakligini aytadi. O'yinchoq tugmasi bosilganda, mikrokontroller qanday tovush chiqarishni yoki qanday yorug'likni ko'rsatishni hal qiladi. Hamma narsa o'z vaqtida sodir bo'lishiga ishonch hosil qilish uchun u tezda ishlaydi.
Mikrokontrollerlar alohida, chunki ular faqat bitta vazifani bajaradi. Ular to'liq kompyuter kabi ko'p vazifalarni bajarish uchun yaratilmagan. Buning o'rniga, ular bir narsada juda yaxshi. Misol uchun, masofadan boshqariladigan avtomobilda g'ildiraklar qanchalik tez harakatlanishi va qaysi tomonga burilishini hal qiluvchi mikrokontroller mavjud.
Mikrokontrollerda birgalikda ishlaydigan ko'plab kichik qismlar mavjud. Har bir qismning o'ziga xos vazifasi bor. Mana bir nechta muhim qismlar:
Ushbu qismlarning barchasi mikrokontrollerni aqlli qilish uchun birgalikda ishlaydi. Ular nima qilish kerakligini tushunib, keyin buni tez va to'g'ri bajarishiga ishonch hosil qilishadi.
Mikrokontroller ko'rsatmalar to'plamiga rioya qilish orqali ishlaydi. Ushbu ko'rsatmalar dasturlashni biladigan odam tomonidan yoziladi. Dastur mikrokontrollerga qanday qadamlarni bajarish kerakligini aytadigan retseptga o'xshaydi.
Siz pechene pishirayotganingizni tasavvur qiling. Siz retseptni bosqichma-bosqich bajarasiz. Birinchidan, siz ingredientlarni aralashtirasiz. Keyin ularni kuki shakllariga bosasiz. Nihoyat, siz ularni pechda pishirasiz. Mikrokontroller o'z retseptiga amal qiladi. U har bir ko'rsatmani birma-bir o'qiydi va keyin to'g'ri harakatni bajaradi.
Buni tushunishning oddiy usuli:
Bu jarayon juda tez sodir bo'ladi. Mikrokontroller qisqa vaqt ichida ko'plab ko'rsatmalarga amal qilishi mumkin. Bu qurilma har safar to'g'ri ishlashiga ishonch hosil qiladi.
Ba'zida muhandislar mikrokontroller qanchalik tez ishlashini tushuntirish uchun oddiy matematik formuladan ham foydalanadilar. Masalan, ular mikrokontrollerning tezligini quyidagicha aytishlari mumkin:
\( \textrm{Tezlik} = \textrm{Soat tezligi} \)
Ushbu formula shuni ko'rsatadiki, mikrokontroller ichidagi soat uning ishlash tezligini o'rnatishga yordam beradi.
O'rnatilgan tizim - bu kattaroq qurilmaga o'rnatilgan maxsus kompyuter tizimi. Mikrokontroller o'rnatilgan tizimning asosiy qismidir. Bu qurilmaning kerakli darajada ishlashiga ishonch hosil qiladi. Atrofimizdagi ko'plab mashinalar va qurilmalar o'rnatilgan tizimlarga misoldir.
Masalan, kir yuvish mashinasida o'rnatilgan tizim mavjud. Kir yuvish mashinasini ishga tushirganingizda, mikrokontroller bir qator qadamlarni boshlaydi. U suv oqimini, barabanning aylanishini va yuvish davrining vaqtini nazorat qiladi. Ushbu harakatlarning har biri mikrokontroller tomonidan bir qator ko'rsatmalarga muvofiq boshqariladi.
O'rnatilgan tizimlar ko'p joylarda mavjud:
Ushbu qurilmalarning barchasi oddiy ishni bajaradigan mikrokontrollerga ega. Mikrokontroller bir nechta ko'rsatmalar oladi va keyin qurilmaning to'g'ri va xavfsiz ishlashiga ishonch hosil qiladi.
Mikrokontrollerlar kichik bo'lsa ham, ularga nima qilish kerakligini aytish kerak. Bu ularni dasturlash orqali amalga oshiriladi. Dasturlash mikrokontroller bajarilishi uchun ko'rsatmalar to'plamini yozishni anglatadi.
Ko'rsatmalar mikrokontrollerga biror narsa sodir bo'lganda qanday harakat qilish kerakligini aytadi. Misol uchun, agar tugma bosilsa, mikrokontroller chiroqni yoqishi kerak bo'lishi mumkin. Ko'rsatmalar juda oddiy va amal qilish oson, xuddi retseptdagi bosqichma-bosqich ko'rsatmalar kabi.
Muhandis yoki dasturchi ushbu ko'rsatmalarni kompyuter tilidan foydalanib yozadi. Yozilgandan so'ng, dastur mikrokontrollerga yuboriladi. Keyin mikrokontroller ushbu dasturni o'qiydi va qurilma har safar ishlatilganda ko'rsatmalarga amal qiladi.
Mikrokontrollerni dasturlash jarayoni foydali robotga aniq buyruqlar berishga o'xshaydi. Do'stingizga blok minorasini qurishda yordam berish uchun nima qilish kerakligini aytsangiz, siz ko'rsatmalar berasiz. Mikrokontroller xuddi shu tarzda ishlaydi. Har bir buyruq unga keyin nima qilish kerakligini aytadi.
Mikrokontrollerlar juda muhim. Ular biz har kuni foydalanadigan ko'p narsalarda mavjud. Mikrokontrollerlarsiz hayotimiz butunlay boshqacha bo'lar edi. Mikrokontrollerlar nima uchun maxsus bo'lishining bir necha sabablari:
Shu sabablarga ko'ra, mikrokontrollerlar o'yinchoqlar, jihozlar va hatto bizni maktabga olib boradigan mashinalarda qo'llaniladi. Ular deyarli har qanday joyga sig'adigan darajada kichik, lekin ular ishlarning muammosiz ishlashi uchun ko'p mehnat qilishadi.
Keling, mikrokontrollerlar bizga yordam beradigan kundalik misollarni ko'rib chiqaylik:
Ushbu misollar shuni ko'rsatadiki, mikrokontrollerlar ko'p ishlarni osonlashtiradi. Ular kundalik qurilmalarni muammosiz va xavfsiz ishlatishga yordam beradi.
Mikrokontrollerlar ko'pincha boshqa qurilmalar bilan gaplashishi kerak. Ular buni biz aloqa protokollari deb ataydigan narsadan foydalanadilar. Bu shuni anglatadiki, mikrokontrollerlar xabar almashish uchun bir qator qoidalarga amal qilishadi.
Tasavvur qiling-a, ikkita bola o'yinchoqlarini baham ko'radi. To'g'ri almashish uchun ular bir xil tilda gapirishlari kerak. Mikrokontrollerlar ham xuddi shunday qiladi. Savol berish va ularga javob berish uchun ular oddiy signallardan foydalanadilar. Bu qurilmalarning bir jamoa kabi birgalikda ishlashiga yordam beradi.
Masalan, raqamli soatdagi mikrokontroller raqamlarni ko'rsatish uchun signallarni yuborishi mumkin. O'yinchoqda mikrokontroller tugma bosilganda shox chalish uchun signal yuborishi mumkin. Ushbu oddiy xabarlar qurilmalarni interaktiv va qiziqarli qilish uchun kalit hisoblanadi.
Garchi biz bu erda amaliy mashg'ulotlar o'tkazmasak ham, siz oddiy tajribani tasavvur qilishingiz mumkin. Ichkarida mikrokontroller o'rnatilgan o'yinchoq mashinani ko'rib chiqing. Masofadan boshqarish tugmachasini bosganingizda, mashina oldinga siljiy boshlaydi. Buning sababi, mikrokontroller sizning ko'rsatmalaringizni oladi, uni qayta ishlaydi va keyin motorlarni ishga tushirishni aytadi. Ushbu tajriba kichik kompyuter kundalik o'yinchoqlarda qanday katta farq qilishi mumkinligini ko'rishga yordam beradi.
Uyingiz haqida ham o'ylashingiz mumkin. Raqamli soatni ko'rganingizda, uning ichida kichik mikrokontroller ishlayotganini unutmang. U vaqtni o'qiydi, o'zgarishlarni qayta ishlaydi va displeyni yangilaydi. Ushbu oddiy harakat sizga mikrokontrollerlar va o'rnatilgan tizimlarning sehrini ko'rsatadi.
Mikrokontrollerlar nafaqat o'yinchoqlar va oshxona jihozlarida. Ular bizning dunyomizning ko'p joylarida muhim ahamiyatga ega. Mana bir nechta haqiqiy ilovalar:
Ushbu ilovalar mikrokontrollerlar hamma joyda mavjudligini ko'rsatadi. Ular bizning uylarimizda, maktablarimizda, shifoxonalarimizda va fabrikalarimizda ko'plab tizimlarning muammosiz ishlashiga yordam beradi. Ular fonda jimgina ishlash orqali hayotimizni yaxshilaydi.
Mikrokontrollerlar aqlliroq va kichikroq bo'lishda davom etmoqda. Texnologiyaning rivojlanishi bilan biz ulardan foydalanishning yangi usullarini topmoqdamiz. Kelajakda mikrokontrollerlarni yanada ko'proq qurilmalarda topish mumkin. Ular bizning uylarimizni, transportimizni va hatto o'rganishimizni yaxshilashga yordam berishi mumkin.
Yangi mikrokontrollerlar kamroq quvvat ishlatishi mumkin. Ular tezroq ishlashlari va yaxshiroq ishlashlari mumkin bo'ladi. Bu sizning o'yinchoqlaringiz, gadjetlaringiz va aqlli qurilmalaringiz yanada aqlli bo'lishini anglatadi. Muhandislar har doim bu kichik kompyuterlarni yaxshilashning yangi usullarini izlaydilar. Ushbu hayajonli kelajak hayotimizga ko'proq ijodkorlik va ko'proq foydali mashinalarni olib keladi.
Tugatishdan oldin, mikrokontrollerlar va o'rnatilgan tizimlar haqida bugun biz o'rgangan ba'zi muhim fikrlar:
Ushbu darsda biz mikrokontroller chipdagi mayda kompyuter ekanligini bilib oldik. Bu o'rnatilgan tizimning muhim qismidir. O'rnatilgan tizimlar o'yinchoqlar, mikroto'lqinli pechlar, avtomobillar va uy jihozlari kabi ko'plab kundalik qurilmalarda mavjud.
Biz mikrokontrollerlar bir nechta qismlarga ega ekanligini aniqladik. CPU - bu miya, xotira ko'rsatmalarni saqlaydi va kirish/chiqish portlari boshqa qismlar bilan aloqa qilishda yordam beradi. Soat vaqtni kuzatib boradi, shunda bu qismlarning barchasi uyg'unlikda ishlaydi.
Shuningdek, biz mikrokontrollerlar bir qator dasturlash ko'rsatmalariga qanday amal qilishini o'rganib chiqdik. Ushbu dasturlash mikrokontrollerga bosqichma-bosqich nima qilish kerakligini aytadigan retseptga o'xshaydi. Ushbu oddiy jarayon qurilma ishonchli va xavfsiz ekanligiga ishonch hosil qiladi.
Bundan tashqari, biz mikrokontrollerlar oddiy signallar yordamida boshqa qurilmalar bilan aloqa qilishini ko'rdik. Ular xabar almashish uchun maxsus qoidalarga amal qilishadi. Bu qurilmalarga o'z vazifalarini bajarish uchun birgalikda ishlashga bir jamoa kabi harakat qilish imkonini beradi.
Haqiqiy dunyo ilovalari shuni ko'rsatadiki, mikrokontrollerlar bizning kundalik hayotimizni yaxshilaydi. Ular avtomobillarda mavjud bo'lib, dvigatel va xavfsizlik xususiyatlarini boshqarishga yordam beradi. Tibbiy asboblar va sanoat mashinalari ham ushbu kichik kompyuterlarga tayanadi. Hatto kir yuvish mashinalari va raqamli soatlar kabi uy-ro'zg'or buyumlari ham mikrokontrollerlar yordamida ishlaydi.
Oldinga qarab, mikrokontrollerlar yaxshilanishda davom etadi. Ular tezroq bo'ladi, kamroq quvvat sarflaydi va undan ham ko'proq qurilmalarda topiladi. Bu taraqqiyot aqlliroq va interaktiv texnologiyalar bilan kelajak yaratishga yordam beradi.
Ushbu dars bizga mikrokontrollerlar nima, ular qanday ishlaydi va nima uchun muhimligi haqida aniq tasavvurga ega bo'ldi. Biz bu kichkina kompyuterlar bizning dunyomizni ishlaydigan ko'plab o'rnatilgan tizimlarning markazida ekanligini bilib oldik.
Asosiy fikrlar: Mikrokontrollerlar chiplardagi kichik kompyuterlardir. Ular kundalik qurilmalarda joylashgan o'rnatilgan tizimlarning bir qismidir. Ularda protsessor, xotira va kirish/chiqish portlari kabi muhim qismlar mavjud. Dasturlash ularning harakatlarini boshqaradi. Ular avtomobillar, o'yinchoqlar va maishiy texnikani aqlli va ishonchli qilishga yordam beradi. Kelajakda yanada qiziqarli imkoniyatlar mavjud, chunki bu kichik kompyuterlar takomillashishda davom etmoqda.
Mikrokontrollerlarni tushunish orqali biz texnologiya kundalik hayotimizda qanday ishlashini qadrlashimiz mumkin. Bu kichik qurilmalar bizning dunyomizni yaxshiroq, xavfsizroq va qiziqarliroq joyga aylantiradigan katta yordamchilardir.
