تاريخ الميكروكنترولر :
فى سنة 1969 سافر فريق من المهندسين اليابانيين من شركة BUSICOM الى امريكا بدعوة من شركة INTEL حيث طلبت منهم بعض الدوائر المتكاملة للالات الحاسبة .
ومن بين هذا الفريق مهندس يدعى Marcian Hoff قام بوضع اقتراح جديد هو ضرورة ايجاد حلول بديلة للدوائر متكاملة حيث يتم بها تخزين للبرامج المستخدمة.
وكان هذا الاقتراح يتتطلب المزيد من وحدات الذاكرة فى مشروع الشركة اليابانية حول تصميم الدوائر المتكاملة الذى سوف يكون اكثر تعقيدا بهذا الاقتراح .
ولكن مع الوقت تم التفكير فى اول ميكروكنترولر وبدات فكرة Marcian Hoff فى التنفيذ .
ولتحقيق هذه الفكرة قام Frederico Faggin بمساعده شركة Intel فى انتاج اول ميكروكنترولر وحصلت على الحق فى بيعه عام 1971 ولكن بعد شراء رخصة من شركة BUSICOM بدون ان تعلم ان لديها هذا الكنز .
وفى خلال هذه السنة ظهر فى الاسواق الميكروبروسيسور 4004 ويحتوى على 4 bit .
وفى هذا الوقت طالبت الشركة الاميريكية CTC شركتى INTEL و Texas Instruments بعمل ميكروبرسيسور 8-BIT
وفى عام 1972 ظهر اول ميكروبروسيسور 8-BIT فى الاسواق تحت اسم 8008 وكان يحتوى على ذاكرة 16KB وكان سعره حوالى 360 دولار .
وفى هذا العام ادركت معظم الشركات اهمية هذا الاختراع العجيب فى تغيير مستقبل الدوائر المتكاملة وعلى راسهم Motorola حيث قامت بانتاج 6820 و 6850.
فى عام 1975 اعلنت شركة The MOS Technology عن ميكروبروسيسور 6501 و 6502 بى 25 دولار .
وايضا قام المهندس Frederico Faggin بترك العمل مع شركة INTEL وتكوين شركته الخاصة Zilog Inc وفى عام 1976 اعلن عن الميكرو Z80
حيث كان الاهتمام فى ذلك الوقت بتطوير برامج لى 8080
فلذلك قام Frederico Faggin باضافة امكانية التوافق مع الميكروبرسيسور 8080 الى Z80 حيث كان يقوم بتنفيذ البرامج المكتوبة خصيصا لى 8080 .
ومع زيادة سعة الذاكرة قام ايضا باضافة ذاكرة عشوائية RAM ولذلك حقق Z80 نجاحا باهرا فى ذلك الوقت .
ونتيجة هذا قامت انتل بتطوير ال 8080 الى 8085 ولكن لم يصمد ايضا امام Z80 .
وبعدها قامت العديد من الشركات بتطوير ذلك الكنز وانتاج العديد من الميكروكنترولات لها قدارت هائلة .
ما هو الميكرو كنترولر؟؟؟
هو عبارة عن قطعة اليكترونية رقمية صغيرة تم اخترعها بعد الكمبيوترات التى تقوم بتخزين البرامج ويقوم الميكروكنترولر بحفظ مجموعة من التعليمات بداخله والتى تسمى برنامج والتى يكون من السهل التعديل فيها بدلا من اعادة تغيير الاسلاك والتوصيلات كما كان متبع قديما.
وبعض الناس قد يكون فى حيرة بين الميكروكنترولر والميكروبروسيسور ولذلك سنقوم الان بمقارنة مهمة جدا بين الميكروكنترولر والميكروبروسيسور .
اولا الميكروبروسيسور Microprocessor
تم صنع اول ميكروبروسيسور فى بداية السبعينيات يتألف المايكروبروسيسور من وحدة معالجة مركزية تدعى بـ CPU و هي اختصاراً لـ Central Processing Unit
ومن وحدتي الربط – وهى التي تربط المعالج مع الوسط الخارجي- المنطقي و تدعى عادةً بـ Peripheral I/O Ports.
كما يتواجد ذاكرة عشوائية صغيرة السعة RAM أما ذاكرة البرنامج فهي صغيرة جدا و قد صممت لحفظ جزئ صغير من البرنامج (و عادةً يكون جزء القراءة و الكتابة من و إلى EEPROM).
كما يتم تخزين فيها بعض عناوين المعلومات المتوفرة في الذاكرة الخارجية EEPROM.
لذلك فالمايكروبروسيسور بحاجة إلى ذاكرة مساعدة و هذا يقتضي أن تكون وحدتي الاتصال مؤلفة من جزئيين:
و هي مدخل البيانات التي يجب أن يتم إيصالها للمعالج ليقوم بمعالجتها.
و لها 8 أو 16 أو 32 مدخل Pin على حسب نوع المعالج و قدرته أي 8 بت أو 16 بت أو 32 بت أما هذه البيانات تكون متوفرة عادة في الذاكرة المساعدة الخارجية.
وهي مخرج من المعالج يرسل عليه عناوين المعلومات المتوفرة في الوسط الخارجي (الذاكرة المساعدة مثلا).
فيقوم المعالج بوضع العنوان على شكل 8 أو 16 أو 32 بت و من ثم يقرأ المعلومة التي يحتاجها عن طريق مدخل البياناتData Lines.
و مثالا على بعض أصناف معالجات المايكروبروسيسور هو معالج 68000 من شركة Motorola و المعالج الشهير Z80.
الخلاصة: إن المايكروبروسيسور لا يمكنه أن يعمل مستقلاً بدون وجود بعض المساعدات مثل الذواكر مثلاً! و إذا ما نظرنا إلى دائرة تحوي معالج مايكروبروسيسور فيمكننا أن نشاهد بالقرب من المعالج الذواكر المساعدة مثل
ROM-EPROM-EEPROM.
إذا فدائرة المايكروبروسيسور هي الأكثر تعقيدا من الميكروكنترولر
و هو عبارة عن مايكروبروسيسور تم تطويره بحيث تم وضع جميع المكونات التالية في شريحة واحدة مدمجة:
2- ذاكرة مؤقتة (عشوائية)
3 – ذاكرة قابلة للقراءة و الكتابة كهربائية EEPROM
4- مداخل الربط المنطقية بين المعالج و الوسط الخارجي Peripheral I/O Units
ويجب أن نذكر أن هناك بعض الحالات التي يتم استخدام ذاكرة إضافية للمعالج عندما تكون كمية المعلومات المراد تخزينها أكبر من سعة الذاكرة الداخلية للمعالج!
الخلاصة: المايكروكونترولر هو جيل جديد و مطور عن المايكروبروسيسور و أن جميع ملحقات المعالج تم وضعها في شريحة واحدة و من هنا فبناء دارة تحوي مايكروكونترولر تكون بسيطة و صغيرة و ليست معقدة!
انتهى الدرس الاول
الدرس الثانى : لمحة عن أنظمة العد مع التعريف بمكونات الميكروكنترولر
والان سوف نبدا فى لمحة سريعة للتعرف على انظمة الاعداداولا النظام العشرىوهو نظام الاعداد المعتاد لنا جميعا والذى يتكون من صفر الى 9 وهذا السبب لتسميته بالنظام العشرى حيث يحتوى على 10 رموز اما باقى الارقام فيكون صياغتها من هذه العشر رموز .
وطريقة العد فى النظام العشرى كانت عن طريق البدء من صفر مع زيادة واحد فى كل عده الى ان نصل الى العدد 9 فنقوم بزيادة خانه العشرات واحد ونبدا فى العدد من صفر فى الى 9 مرة اخرى فى الاحادثانيا النظام السادس عشر
وسبب تسميته ايضا لانه يحتوى على 16 رمز وهما
{ 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F }ولتطيبق طريقة العد فى النظام السادس عشر فاننا نبدا من صفر الى ان نصل F ثم نزيد الخانة التى تمثل فئة 16 بمقدار واحد ونبدا من العد من صفر فى الاحاد كما يلى
ثالثا النظام الثنائى
وهذا النظام مهم جدا عند التعامل مع الحاسب الالى حيث يكون مناسب لنظام الاجهزة الكهربية التى لا تفهم الا حالتين فقط هما حالة التشغيل ON وحالة الايقاف OFF ولذلك فالنظام الثنائى يعتمد على رمزين فقط وهما
1 ,0
وطريقة العد ايضا كما سبق
ويوجد ايضا النظام الثمانى والذى يحتوى على الاعداد من صفر الى 7
والان سنتعلم كيفية التحويل بين انظمة العد المختلفة
1- التحويل من النظام العشرى الى الثنائى
مثلا نريد تحويل 150 الى ثنائى
فى هذه الحالة نقوم بالقسمة على 2 فاذا كان الناتج صحيح نقوم باضافة 0 اى بدون خارج قسمة او باقى واذا الناتج كسر نقوم باضافة 1
ويكون الناتج هو
100101102- التحويل من النظام العشرى الى السادس عشر
نقوم ايضا بالقسمة ولكن هذه المره يكون الاساس هو 16
مثلا قم بتحويل 3924 الى النظام السادس عشر
فعند قسمة 3924 على 16 فان الناتج يكون 245.25
اذن ناخد القيمة 245 ونضربها فى 16 فنجد انها تساوى 3920
نقوم بطرح هذا الرقم من الرقم المراد تحويله فيكون الناتج 4 وهذا اول عنصر من الرقم الجديد .
وبالمثل حتى نصل الى الصفر او رقم اقل من 16 حتى يصبح ناتج القسمة يساوى صفر
مع ملاحظة انه اذا كان الناتج اكبر من 9 فيتم تحويله الى الرقم المقابل له فى النظام السادس عشر
ان الناتج النهائى هو
F54
منقوووول
الدرس الثالث : التعرف على الميكروكنترولر
رد مع اقتباس
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة النقيب
