Mikroişlemci; kendisine gönderilen komutları işleyen çok küçük boyutlardaki bir sayısal devredir. Bu yapıyı bilgisayarımızdaki MİB ( Merkezi İşlemci Birimi ) olarak düşünebiliriz. MİB tek başına bir bilgisayarı oluşturamayacağına, dahası hiçbir işe yaramayacağına göre mikroişlemciler de tek başlarına kullanılamazlar. En azından bir bellek ve giriş/çıkış arabirimlerine ihtiyaç duyarlar. İşte bunlar ve hatta çok daha fazlası bir araya getirilerek tek başlarına uygulamalarda kullanılabilen sayısal devrelere mikrokontrolör denir. Mikrokontrolörler günümüzde kullandığımız hemen hemen bütün elektronik cihazların içinde bulunmaktadır. Aşağıda bir mikroişlemci sisteminin blok diyagramını görebilirsiniz.

mikroislemci-gneel

Mikrokontrolörler(Mikrodenetleyiciler), mikroişlemcilerin yanı sıra RAM, ROM, EPROM, EEPROM, Flash Bellek gibi bellek yapıları, G/Ç ( Giriş/Çıkış ) arabirimleri, analog-sayısal çeviriciler, zamanlama ve sayma birimleri, PWM çıkış modülleri, seri haberleşme portları, çeşitli kesme yapıları, vb. barındırırlar. Bu birimlerin düzenli ve bir arada çalışmasını sağlamak amacıyla ise “kütük” (register) denilen özel hafıza bölgelerinden yararlanılır. Yine bu birimlerde kullanılan ve kütükler üzerinde yer alan, çeşitli işlemler için izinleri ayarlayan ya da işlemlerin hangi aşamada olduklarını gösterebilen, yerine göre yazılım ya da donanım tarafından değiştirilebilen “bayrak” (flag) yapıları mevcuttur. Aşağıda bir mikrodenetleyicinin diyagram gösterimini bulabilirsiniz.

mikrodenetleyici-gneel

Bir uygulamaya başlamadan, önce hangi firmanın ürününün kullanılacağına, sonra da hangi numaralı denetleyici kullanılacağına karar verilmelidir. Bunun için bir takım kıstaslar sıralayabiliriz. Bu kıstaslar ihtiyaca yönelik olup mikrodenetleyicinin sahip olduğu bir takım ek donanım özelliklerini içermektedir. Bunlardan bazıları:

 

  • Programlanabilir dijital paralel giriş/çıkış
  • Programlanabilir analog giriş/çıkış
  • Seri giriş çıkış
  • Motor kontrol için PWM modülü
  • Harici giriş vasıtasıyla kesme
  • Zamanlayıcı (Timer) vasıtasıyla kesme
  • Harici bellek arabirimi
  • Dahili bellek tipi seçenekleri
  • Dahili RAM seçeneği vs.

PIC MİKRODENETLEYİCİLER

GENEL öZELLİKLERi

HIZ: PIC, hızlı bir mikrodenetleyicidir. Her bir komut döngüsü yaklaşık olarak 1 mikro saniyedir. Örneğin 5 milyon komutluk bir programın 20 Mhz’lik bir kristalle işletilmesi yalnızca 1 saniye sürer. Ayrıca RISC mimarisi işlemcisi olmasının da hıza etkisi büyüktür.

STATİK İŞLEM: PIC tümüyle statik bir mikrodenetleyicidir. Yani saat durdurulduğunda da tüm kaydedici içeriğini korur. Pratikte bunu tam olarak gerçekleştirebilmek mümkün değildir. PIC’te program işletilmediğinde denetleyici uyku moduna geçer ve çok düşük miktarda akım çeker. PIC uyuma durumundayken, uykudan önce mikrodenetleyicinin hangi durumda olduğu çeşitli bayraklarla ifade edilir(elde bayrağı, zero bayrağı vs). PIC uyuma modunda 1 mikro amperden daha düşük miktarlarda akım çeker.

SÜRME KAPATSİTESİ: PIC yüksek bir çıktı kapasitesine sahiptir. Bir PIC’te bir bacaktan 40 mA akım çekilebilmektedir. Ayrıca toplamda entegre 150 mA akım akıtma kapasitesine sahiptir. Entegrenin 4 MHZ osilatör frekansında çektiği akım 2 mA, uyku durumda ise 2 mikro Amper kadardır.

ÇEŞİTLİLİK ve SEÇENEKLER: PIC mikrodenetleyici ailesinde hemen her türlü ihtiyacı karşılamaya yönelik çeşitli hız, sıcaklık, kılıf, Giriş/ Çıkış hatları, timer fonksiyonları, seri iletişim portları, A/D ve bellek kapasite çeşitleri bulunur.

GÜVENLİK: PIC, endüstride en üstün kod koruma özelliğine sahip ürünlerden biridir. Koruma bitinin programlamayla işaretlenmesinden itibaren, program belleğinin içeriği yeniden yapılandırılamaz.

GELİŞTİRME: PIC, program geliştirmeye olanak sağlayan bir yapıya sahiptir. Yani silinip yazılabilen bir bellek yapısına sahiptir. Bunun yanı sıra seri üretim için tek defa programlanabilirlik özelliğine de sahiptir.


İLETİM YOLLARI

Mikrodenetleyicinin devre bağlantılarını sağlayan iletkenlerdir. Bu iletkenlere görüntüsünden dolayı yol (bus) adı verilmiştir. İletim yolları 3 gruba ayrılır:

  • Veri Yolları
  • Adres Yolları
  • Kontrol Yolları
  1. Veri Yolları: Veri yolları, işlenecek, işlenmekte ya da işlenmiş olan verilerin iletilmesini sağlayan yollardır.
  2. Adres Yolları: Adres yolları mikroişlemci ile belek ve giriş – çıkış portları arasındaki iletişimin, hangi bellek gözü veya giriş – çıkış kapısı ile yapılacağının belirlenmesini sağlayan yollardır. Adres yolu iletken sayısı, mikrodenetleyicinin adresleyebileceği bellek gözü veya giriş çıkış kapısı sayısını belirler. Bu da doğrudan mikrodenetleyicinin adresleme kapasitesidir.
  3. Kontrol Yolları: Mikrodenetleyicinin kontrol devresi ile diğer kısımlar arasındaki iletişimi sağlayan yollardır. Kontrol yolları insanın sinir sistemine benzetilebilir. Mikrodenetleyicinin içine adeta ağ gibi yayılmıştır. Sistemin çalışması, kontrol yollarındaki saat darbeleriyle yönetilir. Örneğin bir matematiksel işlemin doğru yapılabilmesi için verilerin gönderiliş sırası doğru olmalıdır. Bu doğruluğu kontrol devresi sağlamaktadır.

Kaynak : http://320volt.com/istanbul-teknik-universitesi-mikrodenetleyiciler-ders-notu/

News Reporter

Bir Cevap Yazın