Mikrodenetleyici Nedir?

  • 09-05-2018 03:43
  • 100

İngilizce kısaltması MCU 'dur ( microcontroller unit). Mikrodenetleyicilerin tarihi mikroişlemciler kadar eskidir. İlk mikrodenetleyici TI (Texas Instruments) firmasının 1971'de ürettiği TMS 1000 dir. İlk mikrodenetleyici ram, rom ,4 bitlik mikroişlemci ve giriş çıkış hatlarından oluşuyordu. İleriki yıllarda İntel, Microchip, Freescale ve birçok firma Mikrodenetleyici üretmeye başlamıştır. İntel 8051, Motorola 6800 gibi işlemciler halen mikrodenetleyiciler için kullanılıyor.

Mikrodenetleyiciler günün ihtiyaclarına göre üretilmiş, neredeyse bir bilgisayarın yaptığı işi yapabilen, mikroişlemci bellek ve ara birimlerden oluşan tümleşik devrelerdir. Bilgisayar, cep telefonu, otomobil sektörü, beyaz eşya gibi birçok elektronik cihazda kullanılırlar. Mikrodenetleyiciler üç ana bölümden oluşur bunlar: mikroişlemci bellek ve arabirimlerdir. Şimdi bu birimleri inceleyelim.

Mikroişlemci

Mikrodenetleyicilerde kullanılan işlemciler genelde basit ve az enerji hacayan RISC (basit işlemleri yapan işlemci türleri) mimarisi ile tasarlanmış işlemcilerdir. Bugün bu işlemcilerin yerini büyük ölçüde ARM işlemcilerinin aldığı söylenebilir, eski işlemcilerin üretimi de  yine devam etmektedir. Farklı bir işlemci geliştirmenin ve ona uygun derleyicinin yapılmasının maliyeti ve aynı zamanda kullanıcıların yeni bir işlemci öğrenme zorluğu gibi etkiler yeni mikrodenetleyicilerde ARM işlemcilerin yaygınlığını giderek arttırıyor. ARM kullanılmasında başka birçok neden sayabiliriz. Çalışma hızı, güvenilirlik bunlardan bazıları.

Bellek

Mikrodenetleyicilerde flash bellek ram ve ayrıca modeline bağlı olarak EEPROM bulunabilir. Ram bellek işlemci tarafından kullanılır, Flash bellek ise MCU için yazılan programı tutmak için kullanılır. EEPROM bellek ise yazılan program tarafından kullanılabilir.

Arabirimler

Arabirimler mikroişlemci ile çıkış portlarına bağlanabilen ve herbiri özel bir görev yapan elektronik yapılardır. Yazılan programla kontrol edilirler. Örneğin usb bir arabirimdir bunu programlayarak mikrodenetleyiciyi bilgisayara bağlayıp iletişim kurmasını sağlayabiliriz.

Bir proje farklı mikrodenetleyicilerle yapılabilir ama bir seçim yapmak gerekiyor. Arabirimler kullanacağınız mikrodenetleyiciyi seçerken en dikkat etmeniz gereken noktadır. Ne yapmak istiyorsunuz ve seçtiğiniz MCU bunu yapabilir mi? Yeterli dökümanı var mı? Bunlar seçim yaparken dikkat etmeniz gereken noktalar. 

MCU larda ara birimler oldukça fazladır.Timer, ADC (analog dijital çevirici), DAC (dijital analog çevirici), USART (evrensel senkron asenkron alıcı verici), CAN, IIC, USB,SPI. En sık kullanılanlar bunlar. Birçok özel amaç için de arabirim eklenmiş mikrodenetleyicilerde vardır.

MCU yazılımları genellikle C dilinde yazılır. Ve piyasada bulunan neredeyse bütün mikrodenetleyiciler için bir C derleyicisi vardır.Program yazılıp derlendikten sonra mikrodenetleyiciye aktarılması için her mikrodenetleyiciye özel bir cihaz kullanılıyor. Geliştirme kartı kullanıyorsanız genelde bu cihazlara ihtiyaç duymadan bilgisayardan borda programı aktarabilirsiniz.

Bu arabirimlerden gelen veriler işlenir ve yine arabirimler sayesinde dışa aktarılır.Örneğin ADC girişine sıcaklık ölçen bir sensör bağlanır ve belli bir değere geldiğinde başka bir girişe bağlı olan motoru durdurabilir. Bugün bu bütün klimalarda bulunan bir özelliktir.