NUC975DK61Y - የተዋሃዱ ወረዳዎች ፣ የተከተቱ ፣ ማይክሮ መቆጣጠሪያ - NUVOTON ቴክኖሎጂ ኮርፖሬሽን

1 ማይክሮ መቆጣጠሪያ ትርጉም

ማይክሮ መቆጣጠሪያው የሂሳብ አመክንዮ አሃድ ፣ ማህደረ ትውስታ ፣ ቆጣሪ / ካልኩሌተር እና የተለያዩ / ኦ ወረዳዎች እና ሌሎችም በቺፕ ውስጥ የተዋሃዱ መሰረታዊ የተሟላ የኮምፒዩተር ሲስተም እንደመሆኑ መጠን ነጠላ-ቺፕ ማይክሮ ኮምፒዩተር በመባልም ይታወቃል።

በማይክሮ መቆጣጠሪያ ሜሞሪ ውስጥ ያለው ፕሮግራም ከማይክሮ መቆጣጠሪያ ሃርድዌር እና ከፔሪፈራል ሃርድዌር ዑደቶች ጋር በቅርበት ጥቅም ላይ የሚውለው ፕሮግራም ከፒሲው ሶፍትዌር ይለያል እና ማይክሮ መቆጣጠሪያ ፕሮግራም እንደ firmware ይባላል።በአጠቃላይ ማይክሮፕሮሰሰር በአንድ የተቀናጀ ወረዳ ላይ ያለ ሲፒዩ ሲሆን ማይክሮ መቆጣጠሪያው ደግሞ ሲፒዩ፣ ሮም፣ RAM፣ VO፣ ሰዓት ቆጣሪ፣ ወዘተ በአንድ የተቀናጀ ወረዳ ላይ ነው።ከሲፒዩ ጋር ሲወዳደር ማይክሮ መቆጣጠሪያ በጣም ኃይለኛ የኮምፒውተር ሃይል የለውም፣ ወይም MemoryManaaement Unit የለውም፣ ይህም ማይክሮ መቆጣጠሪያ አንዳንድ በአንጻራዊ ነጠላ እና ቀላል ቁጥጥር፣ ሎጂክ እና ሌሎች ስራዎችን ብቻ ማስተናገድ የሚችል እና በመሳሪያ ቁጥጥር ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ የዋለ፣ ሴንሰር ሲግናልን እና ሌሎች መስኮች, ለምሳሌ አንዳንድ የቤት እቃዎች, የኢንዱስትሪ መሳሪያዎች, የኃይል መሳሪያዎች, ወዘተ.

2 የማይክሮ መቆጣጠሪያው ቅንብር

ማይክሮ መቆጣጠሪያው በርካታ ክፍሎችን ያቀፈ ነው፡ ማዕከላዊ ፕሮሰሰር፣ ማህደረ ትውስታ እና ግብዓት/ውፅዓት፡-

- ማዕከላዊ ፕሮሰሰር;

ማዕከላዊ ፕሮሰሰር የኦፕሬተሩን እና የመቆጣጠሪያውን ሁለት ዋና ዋና ክፍሎች ጨምሮ የ MCU ዋና አካል ነው።

- ኦፕሬተር

ኦፕሬተሩ የሂሳብ እና አመክንዮአዊ አሃድ (ALU)፣ አከማቸ እና መዝጋቢዎች ወዘተ ያካትታል። የ ALU ሚና በሚመጣው መረጃ ላይ የሂሳብ ወይም የሎጂክ ስራዎችን ማከናወን ነው።ALU የእነዚህን ሁለት መረጃዎች መጠን መጨመር፣ መቀነስ፣ ማዛመድ ወይም ማነጻጸር እና በመጨረሻም ውጤቱን በስብስብ ውስጥ ማከማቸት ይችላል።

ኦፕሬተሩ ሁለት ተግባራት አሉት.

(፩) የተለያዩ የሂሳብ ሥራዎችን ለመሥራት።

(2) የተለያዩ አመክንዮአዊ ስራዎችን ለመስራት እና እንደ ዜሮ እሴት ሙከራ ወይም የሁለት እሴቶች ንፅፅር ያሉ ሎጂካዊ ሙከራዎችን ለማድረግ።

በኦፕሬተሩ የሚሰሩ ሁሉም ስራዎች ከመቆጣጠሪያው በሚመጡ የቁጥጥር ምልክቶች ይመራሉ, እና የሂሳብ ስራ የሂሳብ ውጤትን ሲያመጣ, ምክንያታዊ ክዋኔ ውሳኔ ይሰጣል.

- ተቆጣጣሪ

ተቆጣጣሪው የፕሮግራም ቆጣሪ፣ የመማሪያ መመዝገቢያ፣ መመሪያ ዲኮደር፣ የጊዜ ጄኔሬተር እና ኦፕሬሽን ተቆጣጣሪ ወዘተ ያቀፈ ነው፡ “ውሳኔ ሰጪ አካል” ነው፣ ማለትም የአጠቃላይ ማይክሮ ኮምፒውተሮችን አሠራር የሚያስተባብር እና የሚመራ።ዋናዎቹ ተግባራቶቹ የሚከተሉት ናቸው።

(1) መመሪያን ከማህደረ ትውስታ ለማውጣት እና የሚቀጥለውን መመሪያ በማህደረ ትውስታ ውስጥ የሚገኝበትን ቦታ ለማመልከት።

(2) መመሪያውን መፍታት እና መሞከር እና የተጠቀሰውን ድርጊት አፈፃፀም ለማመቻቸት ተጓዳኝ የኦፕሬሽን መቆጣጠሪያ ምልክት ማመንጨት.

(3) በሲፒዩ፣ ማህደረ ትውስታ እና በግብዓት እና ውፅዓት መሳሪያዎች መካከል ያለውን የውሂብ ፍሰት አቅጣጫ ይመራል እና ይቆጣጠራል።

ማይክሮፕሮሰሰሩ ALUን፣ ቆጣሪዎችን፣ መመዝገቢያ እና መቆጣጠሪያ ክፍሉን በውስጥ አውቶብስ በኩል ያገናኛል፣ እና ከውጪው ማህደረ ትውስታ እና ግብዓት/ውጤት በይነገጽ ሰርኮች ጋር በውጫዊ አውቶቡስ በኩል ያገናኛል።የውጪው አውቶብስ ሲስተም አውቶቡስ ተብሎም የሚጠራው በዳታ አውቶቡስ ዲቢ፣ በአድራሻ አውቶቡስ AB እና በመቆጣጠሪያ አውቶብስ ሲቢ የተከፋፈለ ሲሆን በግብአት/ውፅዓት በይነ ዑደቶች በኩል ከተለያዩ ተጓዳኝ መሳሪያዎች ጋር የተገናኘ ነው።

- ትውስታ

ማህደረ ትውስታ በሁለት ምድቦች ሊከፈል ይችላል-የመረጃ ማህደረ ትውስታ እና የፕሮግራም ማህደረ ትውስታ.

የመረጃ ማህደረ ትውስታ መረጃን ለመቆጠብ እና የፕሮግራም ማከማቻ ፕሮግራሞችን እና ግቤቶችን ለማከማቸት ጥቅም ላይ ይውላል.

-ግቤት/ውጤት -የተለያዩ መሳሪያዎችን ማገናኘት ወይም መንዳት

ተከታታይ የመገናኛ ወደቦች - በMCU እና በተለያዩ ክፍሎች መካከል እንደ UART ፣ SPI ፣ 12C ፣ ወዘተ ያሉ የመረጃ ልውውጥ።

3 ማይክሮ መቆጣጠሪያ ምደባ

ከቢት ብዛት አንጻር ማይክሮ መቆጣጠሪያ በ4-ቢት፣ 8-ቢት፣ 16-ቢት እና 32-ቢት ሊመደቡ ይችላሉ።በተግባራዊ አፕሊኬሽኖች፣ 32-ቢት 55%፣ 8-ቢት 43%፣ 4-ቢት 2%፣ እና 16-ቢት 1%

በአሁኑ ጊዜ 32-ቢት እና 8-ቢት ማይክሮ መቆጣጠሪያዎች በብዛት ጥቅም ላይ የዋሉ ማይክሮ መቆጣጠሪያ እንደሆኑ ማየት ይቻላል.
የቢት ብዛት ያለው ልዩነት ጥሩውን ወይም መጥፎውን ማይክሮፕሮሰሰርን አይወክልም ፣ የቢትስ ቁጥር ከፍ ባለ መጠን ማይክሮፕሮሰሰሩ የተሻለ ይሆናል ፣ እና የቢት ብዛት ዝቅተኛ አይደለም ማይክሮፕሮሰሰር የባሰ

8-ቢት MCUs ሁለገብ ናቸው;ቀላል ፕሮግራሚንግ ፣ የኢነርጂ ቆጣቢነት እና አነስተኛ የጥቅል መጠን ይሰጣሉ (አንዳንዶቹ ስድስት ፒን ብቻ አላቸው)።ነገር ግን እነዚህ ማይክሮ ተቆጣጣሪዎች በተለምዶ ለአውታረ መረብ እና ለመገናኛ ተግባራት ጥቅም ላይ አይውሉም.

በጣም የተለመዱት የአውታረ መረብ ፕሮቶኮሎች እና የግንኙነት ሶፍትዌር ቁልል 16- ወይም 32-ቢት ናቸው።ለአንዳንድ ባለ 8-ቢት መሳሪያዎች የግንኙነት ክፍሎች ይገኛሉ፣ነገር ግን 16- እና 32-ቢት ኤምሲዩዎች አብዛኛውን ጊዜ ይበልጥ ቀልጣፋ ምርጫ ናቸው።ቢሆንም፣ 8-ቢት MCUs በተለምዶ ለተለያዩ ቁጥጥር፣ ዳሳሽ እና የበይነገጽ አፕሊኬሽኖች ጥቅም ላይ ይውላሉ።

በሥነ ሕንጻ፣ ማይክሮ ተቆጣጣሪዎች በሁለት ምድቦች ሊከፈሉ ይችላሉ፡- RISC (የተቀነሰ የትምህርት ስብስብ ኮምፒተሮች) እና CISC (ውስብስብ ትምህርት አዘጋጅ ኮምፒተሮች)።

RISC አነስተኛ የኮምፒዩተር መመሪያዎችን የሚያስፈጽም ማይክሮፕሮሰሰር ሲሆን በ1980ዎቹ ከ MIPS ዋና ፍሬም (ማለትም RISC ማሽኖች) የመጣ ሲሆን በ RISC ማሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ የዋሉ ማይክሮፕሮሰሰሮች በጋራ RISC ፕሮሰሰር ይባላሉ።በዚህ መንገድ ስራዎችን በፍጥነት ማከናወን ይችላል (በሴኮንድ በሚሊዮኖች ተጨማሪ መመሪያዎች ወይም MIPS)።ኮምፒውተሮች እያንዳንዱን የመመሪያ አይነት ለማስፈፀም ተጨማሪ ትራንዚስተሮች እና ሰርክዩል ኤለመንቶችን ስለሚያስፈልጋቸው የኮምፒዩተር መመሪያ ስብስብ ትልቅ በሆነ መጠን ማይክሮፕሮሰሰሩን የበለጠ ውስብስብ ያደርገዋል እና ስራዎችን በዝግታ ያከናውናል።

CISC በአቀነባባሪው ላይ የሚሰሩ ፕሮግራሞችን መፍጠርን የሚያቃልሉ የበለጸጉ ጥቃቅን መመሪያዎችን ያካትታል።መመሪያው የመሰብሰቢያ ቋንቋን ያቀፈ ነው፣ እና በመጀመሪያ በሶፍትዌር የተተገበሩ አንዳንድ የተለመዱ ተግባራት በምትኩ በሃርድዌር መመሪያ ስርዓት ይተገበራሉ።የፕሮግራም አድራጊው ስራ በጣም እየቀነሰ ይሄዳል እና አንዳንድ ዝቅተኛ ኦፕሬሽኖች ወይም ኦፕሬሽኖች በእያንዳንዱ የማስተማሪያ ጊዜ ውስጥ የኮምፒዩተርን የአፈፃፀም ፍጥነት ለመጨመር በአንድ ጊዜ ይከናወናሉ, እና ይህ ስርዓት ውስብስብ መመሪያ ስርዓት ይባላል.

4 ማጠቃለያ

ለዛሬው የአውቶሞቲቭ ኤሌክትሮኒክስ መሐንዲሶች ከባድ ፈተና ዝቅተኛ ወጪን መገንባት ከችግር የፀዳ እና ውድቀት ቢከሰትም አውቶሞቲቭ ሲስተሞችን መሥራት ይችላል ፣በአሁኑ ጊዜ የመኪናው አፈፃፀም ቀስ በቀስ እየተሻሻለ ይሄዳል ፣ማይክሮ ተቆጣጣሪዎች አፈፃፀሙን እንደሚያሳድጉ ይጠበቃል። የአውቶሞቲቭ ኤሌክትሮኒክስ መቆጣጠሪያ ክፍሎች.