Yüzyıllar önce işlerini kolaylaştırmak için alet üreten insanoğlu, günümüzde bu işlem için karmaşık yapıda makineler üretmeye başladı. Üretilen bu makineler, beraberinde kontrol zorunluluğunu da beraberinde getirdi. Makineleri düşündüğümüz zaman, hangi işlemi hangi zamanda yerine getirmesini çok iyi planladığını ve bu planlarını çok iyi bir düzende yerine getirdiğini gözlemleyebiliriz. Makinelere bu akıllılık özelliğini sağlayan ise yapılarında bulunan mikrodenetleyici sistemleri diyebiliriz. Şimdi bu cihazların yapısına bir göz atalım.
Giriş
Mikrodenetleyici kavramı, insan-makine etkileşimini sağlayan, isminden de anlaşılacağı üzere çok küçük boyutlara sahip yapılardır. Bir makinenin hangi işi nasıl yapacağını insan ile makine arasındaki fiziksel bir arayüz sağlamaktadır. Bu konu hakkında uygun bir örnek verilebilir. Günümüzün en önemli kavramlarının başında yer alan endüstriyel pazarda öncelik “sürekli üretim” tezi üzerinde yürümektedir. Mikrodenetleyici sayesinde, üretim için kullanılan makineler, iş akışının gerektirdiği bilgi geri beslemesi ile etkileşerek kendi kendine kararlar verebiliyor ve bu sayede üretim çok büyük boyutlara ulaşabiliyor. Bu yapılar, aslında özel bir tümleşik devreler ve günümüzde bir çok elektronik cihazın bünyesinde kendine yer bulabilmektedir. Hesap makinelerinden saatlere, çamaşır-bulaşık makinelerinden el aletlerine, mutfak robotundan su ısıtıcısına kadar bir çok cihaz buna örnek verilebilir. Şimdi mikrodenetleyici yapılarının iç mimarisine biraz göz atalım.
İç Yapıları
Mikrodenetleyici bünyesinin en önemli birimi, içerisinde bulunan mikroişlemcilerdir. Bu yapılar için mikrodenetleyicinin beyni denilebilir. Mikroişlemci, mikrodenetleyicinin işlem birimidir. İşlemciler, bünyelerinde bulunan ‘ALU’ denilen yapılar ile yapılacak işlemin ne olduğuna ve nasıl yapılacağına karar verir. Bu konu hakkında daha detaylı bilgi için şu yazıya göz atabilirsiniz.
Mikroişlemciye ek olarak şu yapılarda mikrodenetleyici bünyesinde bulunurlar;
.RAM
.ROM
.G/Ç Üniteleri
.Seri ve Paralel Portlar
.Sayıcılar
.Analog/Dijital Çevirici, Dijital/Analog Çevirici(Opsiyonel)
Mikroişlemci ile mikrodenetleyici kavramı sık sık birbirleri ile karıştırılan kavramlardır. Bir makinenin, işlemi yerine getirebilmesi için sadece mikro işlemci yeterli olmamaktadır. Aynı zamanda bu mikroişlemcinin, yapılacak işlerin yerine getirilebilmesi için yöneteceği çevre birimlerine, giriş/ çıkış ünitelerine ihtiyacı vardır. Bu giriş/çıkış birimleri, kontrol edilecek DC motor, servo motor, kamera düzeneği olabilirken, bu çıkışların çalışmasının bağlı olduğu giriş birimi olarak sıcaklık ölçer, basınç ve yükseklik ölçen barometreler ve ya havada bulunan karbondioksit oranını ölçen gaz sensörleri vb. olabilir. Aynı zamanda işin hassasiyetine göre, sayıcı denilen, zamanlama işlerinden sorumlu yapılar da kullanılabilir.
Mikrodenetleyici yapısında bulunan ADC ve DAC yapıları ise analog-dijital sinyaller arasında çevrim yapmak için kullanılan birimlerdir. Çevremizde bulunan tüm sinyaller analog bir yapıya sahiptir. Yani, kesintisiz ve aralık değeri sınırlı olmayan sinyallerdir. Ama bilindiği gibi, dijital ortamda işler, bit kavramı denilen ‘0’ ve ‘1’ lerden oluşan yapılardan meydana gelirler. Bu sebeple, mikrodenetleyicinin dış dünyayı kavrayabilmesi için analog ve dijital sinyaller arasında bir çevrim yapılmalıdır. Bu görevi ise ADC ve DAC birimleri yerine getirmektedir.
Avantajları
Mikrodenetleyicilerin günümüzde bu kadar yaygın hale gelmesinin bazı sebepleri şunlardır;
.Oldukça küçük bir boyuta sahiptirler. Yer kaygısı olmadan bir çok cihaz içerisinde kullanılabilirler.
.Çok düşük güç tüketimine sahiptir.
.Maliyet olarak çok düşüktür.
.İş yapma kapasiteleri ve performansları oldukça yüksektir.
Günümüzde bir çok elektronik cihazın içerisinde bulunan mikrodenetleyiciler, yapılan işleri kolaylaştırma açısından çok büyük önem arz etmektedir. Performanslarının yanı sıra düşük maliyetli olması ve küçük boyutlara sahip olması onu vazgeçilmez yapmaktadır.
KAYNAKÇA
Mikrodenetleyiciler İle Elektronik –Devrim Çamoğlu
techopedia.com
wikipedia.org
