در دنیای میکرو کنترلر ها چه میگذرد ؟

نخست نیوز : سیده انسیه غیور – IC I/o و ram , rom , CPU به عنوان وسیله ای که دارای میکروکُنترولر(Microcontroller) چیست:
گونه‌ای ریزپردازنده است که دارای حافظه دسترسی تصادفی (RAM) و حافظه فقط خواندنی (ROM)، تایمر، پورت‌های ورودی و خروجی (I/O) و درگاه ترتیبی (Serial Port) درون خود تراشه است و می‌تواند به تنهایی ابزارهای دیگر را کنترل کند. به بیان دیگر یک میکروکنترلر، مدار مجتمع کوچکی است که از یک CPU کوچک و اجزای دیگری مانند تایمر، درگاه‌های ورودی وخروجی آنالوگ و دیجیتال و حافظه تشکیل شده‌است در واقع یک ریزپردازنده درون میکروکنترولر قرار گرفته‌است که با استفاده از آن می‌تواند محاسبات منطقی و حسابی را انجام دهد.
به بیان ساده تر میکروکنترلر ها قطعاتی هستند که میتوانند با دریافت یک برنامه ثابت مطابق فرامین مربوط به آن برنامه یک عمل پردازشی ثابت را تکرار کنند.
کاربرد میکروکنترلر ها در صنایع :
میکروکنترلرها به‌طور گسترده‌ای در تولید سیستم‌های تک‌منظوره به کار می‌روند. منظور از سیستم تک‌منظوره سیستمی است که از میکروکنترلر یا میکرپروسسور فقط برای یک کار استفاده می‌کند ؛ مانند پردازنده درون یک موس که تنها به منظور یافتن مکان اشاره گر موس و ارسال آن به PC برنامه‌ریزی شده‌است ، این سیستم‌ها در مقابل سیستم‌های چند منظوره قرار می‌گیرند که نمونه بارز آن یک PC است که می‌تواند برای کاربردهای متعدد و گوناگونی همچون واژه‌پردازی، بازی‌های ویدئویی، سرویس شبکه و … مورد استفاده قرار گیرد. این توانایی PC در اجرای کارهای گوناگون به دلیل وجود سیستم عاملی است که نرم‌افزار کاربردی را در RAM بار می کند تا PC بتواند آن را اجرا کند. اما در یک سیستم تک‌منظوره تنها یک نرم‌افزار کاربردی موجود است که معمولاً درROM نوشته می‌شود. چند نمونه ساده از وسایلی که در ساخت آن‌ها از میکروکنترلرها استفاده شده‌است، عبارت اند از کنترل از راه دور تلویزیون، تلفن، دوربین فیلمبرداری، فاکس، چاپگر، دستگاه فتوکپی،سیستم‌های حفاظتی، دزدگیر و سیستم‌های کنترل صنعتی.
به‌طور کلی می‌توان کاربرد میکروکنترلرها را در طراحی مدارهای کنترل و اتوماسیون خلاصه کرد
تاریخچه میکروکنترلر ها :
اولین میکروکنترلر ها در سال های 1971 توسط شرکت Intel با نام های 1980 و 8080 روانه بازار شدند و برای اولین بار جهان را با مفهوم میکروکنترلر آشنا کردند
. میکروکنترلر ها در طول سال های گذشته پیشرفت های فراوانی داشتند و در بازار کنونی معروف ترین میکروکنترلر ها عبارتند از:

, ARM , AVR PIC , میکرو کنترلر 8051
میکرو کنترلر های AVR :
Advanced Virtual RISC
میکروکنترلر های AVR در ابتدا یک خانواده از میکروکنترلر های 8 بیتی بود که در سال 199۶ طراحی و ساخته شد و توسط شرکت Atmel روانه بازار های جهانی شد ؛ این میکروکنترلر یکی از پرفروش ترین میکروکنترلر ها در کل جهان به شمار می آید و تاکنون در پروژه های کثیر علمی ، تحقیقاتی و تجاری گوناگونی به کارگرفته شده است.
AVR سری های مختلفی را شامل می شود و فرآیند توسعه این خانواده از میکروکنترلر ها همچنان ادامه دارد ؛ از شناخته شده ترین سری های AVR می توان به سری ATXmega, ATmega, ATtiny اشاره نمود.
در حال حاضر AVR در سری های مختلف و متنوعی با توان های پردازشی گوناگون ، ظرفیت های حافظه ای مختلف و سرعت پردازش متفاوت در بازار های جهانی موجود است. اما چیزی که در حال حاضر در کشورمان به صورت عمومی و گسترده استفاده می شود ، سری ATmega از خانواده AVR است که به علت قیمت مناسب و توان پردازش بالا مورد استقبال قرار گرفته است.
میکروکنترلر های AVR را میتوان با زبان های C ، Payton و اسمبلی برنامه ریزی کرد.

میکروکنترلر های ARM :
با پیشرفت سیستم های توسعه یافته, میکروکنترلرهای 8 و 1۶ بیتی جوابگوی نیازهای این سیستم ها نمی باشند و به کارگیری میکروکنترلرهای 32 بیتی به سرعت رو به افزایش است. در این میان میکروکنترلرهای 32 بیتی خانواده ARM به دلیل مصرف توان اندک, سرعت پردازش زیاد و قیمت بسیار اندک نخستین انتخاب موجود می باشد. به همین دلیل امروزه بسیاری از تولید کنندگان بزرگ میکروکنترلرها, در طیف وسیعی از تولیدات خود از هسته های پردازنده ARM استفاده می کنند. میکروکنترلرهای ARM با پیاده سازی اجزای مختلفی از قبیل ارتباط های ,USB, CAN Ethernet در داخل تراشه, نیاز به استفاده از المان های خارجی را تا حد زیادی کاهش می دهند, از سوی دیگر معماری 32 بیتی آن ها این امکان را فراهم می آورد که زبان های سطح باال از قبیل Cو ++ C به منظور برنامه نویسی این تراشه ها مورد استفاده قرار گیرند

میکروکنترلر های PIC :
programmable Interface controller
هر میکروکنترلر بر اساس معماری ساخته میشود و معروفترین نوع معماری ، معماری هاروارد است. میکروکنترلر های PIC در اساس این معماری هستند که متعلق به خانواده کلاسیک 8051 است
میکروکنترلر های PIC توسط شرکت میکروچیپ (Microchip Technologies) در سال 1993 معرفی شدند. در ابتدا این میکروکنترلر ها به عنوان بخشی از پردازنده های برنامه نویسی اطلاعات (PDP) توسعه پیدا کردند و هر دستگاه جانبی محیطی به این میکروکنترلر متصل شده بود. از این رو اسم PIC برای این کنترل کننده رابط های محیطی انتخاب شد. شرکت میکروچیپ ، خیلی از IC های سری PIC را توسعه داد و در حال حاضر میتوانیم هر برنامه کوچیک و بزرگی را با آنها طراحی کنیم.

میکروکنترلر های 8051 :
میکروکنترلر ۸۰۵۱ یک مدار مجتمع (IC) قابل برنامه‌ریزی است که از یک پردازنده کوچک، RAM و پین‌های ورودی / خروجی تشکیل شده است
پس از طراحی اولین میکروکنترلر ۸۰۵۱ توسط اینتل در سال ۱۹۸۰، چندین نمونه قدرتمند با افزودن ADC ها، Op Amps و موارد دیگر ساخته شد. همراه با این، میکروکنترلر ۸۰۵۱ دارای یک گذرگاه آدرس ۱۶ بیتی برای انتقال داده همراه با یک گذرگاه داده ۸ بیتی برای حمل داده برای برنامه‌های خاص بود.
میکروکنترلر فعلی از خانواده میکروکنترلرهای ۸ بیتی است و دارای ۱۲۸Kb RAM ، ۴Kb ROM ، ۴ پورت، ۲ تایمر و ۱ پورت سریال است که همه در یک تراشه قرار دارند. این تراشه‌ها به راحتی با استفاده از زبان اسمبلی قابل برنامه‌ریزی هستند. ۸۰۵۱ MCU به طور گسترده‌ای در سیستم‌های جاسازی شده، هوانوردی، فناوری فضایی، سیستم‌های مدیریت حمل و نقل، رباتیک، ارتباطات، خودرو و در زمینه‌های مختلف استفاده می‌شود.

میکروکنترلر های رایج در ایران :
از مهم‌ترین و بزرگ‌ترین تولیدکنندگان میکروکنترلرها می‌توان از شرکت Atmel نام برد که در حال حاضر سری AVR و ۸۰۵۱ میکروکنترلرهای این شرکت در ایران به دلیل سهولت استفاده مورد توجه‌است.
برنامه‌ریزی میکروکنترلرهای AVR بیشتر با زبان C و با کامپایلر codevision یا کامپایلر Atmel studio ، یا با زبان بیسیک و توسط نرم‌افزار BASCOM و یا با زبان اسمبلی انجام می‌شود. یکی دیگر از تولیدکنندگان بزرگ میکروکنترلرها شرکت Microchip است که میکروکنترلرهای این شرکت با نام‌های تجاری PIC و dsPIC نیز از محبوبیت زیادی برخوردار است
شرکت‌های بزرگ دیگری نیز در زمینه تولید میکروکنترلر فعالیت می‌کنند که از آن جمله می‌توان بهTI، موتورولا و فیلیپس اشاره کرد. شرکت intel هم نقش بسیار مهمی در تولید میکروکنترلرهای خانوادهٔ ۸۰۵۱ دارد.