கடந்த காலத்தில் செய்திகளைப் பெறவும் அனுப்பவும் மக்கள் தூதர்களை நம்பியிருக்க வேண்டியிருந்தது. 19 ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியில், முதல் தொலைபேசியின் வெளியீட்டில் தொடர்பு துறையில் ஒரு முக்கிய மைல்கல் இருந்தது. இந்த அறிமுகம் மக்கள் எவ்வாறு தொடர்புகொள்வது மற்றும் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்புகொள்வது என்பதை மாற்றியது.
இருப்பினும், முன்னேற்றம் அங்கு நிற்கவில்லை. ஒரு நூற்றாண்டுக்கும் மேலாக, தொடுதிரை திறன், மின்னஞ்சல்களை அனுப்புதல் மற்றும் பெறுதல் மற்றும் பல போன்ற மேம்பட்ட அம்சங்களுடன் மொபைல் போன் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. இந்த மேம்பட்ட அம்சங்கள் ஸ்மார்ட்போனின் இரண்டு முதன்மை கூறுகளால் ஆதரிக்கப்படுகின்றன: நுண்செயலிகள் மற்றும் மைக்ரோகண்ட்ரோலர்கள்.
ஸ்மார்ட்போன்களின் முதன்மை கூறுகளில் ஒன்றான மைக்ரோகண்ட்ரோலரைப் பற்றி நீங்கள் தெரிந்து கொள்ள வேண்டியவற்றை இந்தக் கட்டுரை விவாதிக்கிறது. மைக்ரோகண்ட்ரோலர் என்றால் என்ன, அதன் வகைப்பாடு மற்றும் பலவற்றை இங்கே நீங்கள் அறிந்து கொள்வீர்கள்.
1. மைக்ரோகண்ட்ரோலர் என்றால் என்ன?
கணினிகள் மற்றும் மின்னணு சாதனங்களைப் பற்றி பேசும்போது, மிகவும் ஆரவாரம் நுண்செயலிகளுக்கு செல்கிறது. இருப்பினும், உங்கள் ஸ்மார்ட்போனில் உள்ள மற்றொரு முக்கியமான கூறு சில பெருமைகளுக்கு தகுதியானது - மைக்ரோகண்ட்ரோலர்.
மைக்ரோகண்ட்ரோலர் என்பது மின்னணு அமைப்பின் செயல்பாடுகளை நிர்வகிக்கும் ஒரு ஒருங்கிணைந்த சுற்று (IC) சாதனத்தைக் குறிக்கிறது. இது மென்பொருளுக்கு உகந்ததாக உள்ளது மற்றும் தொடுதிரை பதில் போன்ற குறிப்பிட்ட செயல்பாடுகளைச் செய்ய உங்கள் ஸ்மார்ட்போனில் நிரந்தரமாக வைக்கப்படுகிறது.
மைக்ரோகண்ட்ரோலர் யூனிட் (MCU) என்பது அதன் பண்புகளை வரையறுக்கும் நன்கு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட சொல். 'மைக்ரோ' என்ற முன்னொட்டு அமைப்பின் சிறிய தன்மையை விவரிக்கிறது. இதற்கிடையில், 'கண்ட்ரோலர்' என்பது ஒரு மின்னணு அமைப்பின் பிற பகுதிகளைக் கட்டுப்படுத்தும் அமைப்பின் திறனை விவரிக்கிறது, பொதுவாக நுண்செயலி அலகு மற்றும் பிற சாதனங்கள் வழியாக.
MCU இன் செயல்திறன் டிஜிட்டல் செயலி மற்றும் நினைவகத்தின் செயல்பாடு மற்றும் சுறுசுறுப்பு மற்றும் கணினி மற்ற அமைப்புகளுடன் தொடர்பு கொள்ள உதவும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்ட பிற புற சாதனங்களைப் பொறுத்தது.
2. நுண்செயலிகள் மற்றும் மைக்ரோகண்ட்ரோலர்கள்
சில நேரங்களில், மைக்ரோகண்ட்ரோலரைக் குறிப்பிடும் போது 'நுண்செயலி' என்ற சொல்லை மக்கள் பயன்படுத்தலாம், ஆனால் இரண்டு சாதனங்களுக்கிடையேயான வித்தியாசத்தை நீங்கள் புரிந்து கொள்ள வேண்டும்.
நுண்செயலி என்றால் என்ன என்பதைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம் ஆரம்பிக்கலாம். நுண்செயலி என்பது ஒரு கணினி அமைப்பின் கட்டுப்பாட்டு அலகு ஆகும், இது எண்கணித லாஜிக் யூனிட் (ALU) செயல்பாடுகளைச் செய்கிறது மற்றும் அதனுடன் இணைக்கப்பட்ட பிற சாதனங்களுடன் தொடர்பு கொள்கிறது. சாதனம் போன்ற பல சிறிய கூறுகளைக் கொண்ட ஒரு ஒருங்கிணைந்த சர்க்யூட் சிப்பில் உள்ளது குறைக்கடத்திகளைக், டிரான்சிஸ்டர்கள், டையோட்கள், டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் பல ஒன்றாக வேலை செய்யும், உங்கள் ஃபோன் அதன் வேலையைச் செய்ய உதவுகிறது.
- ஒரு நுண்செயலி கணினி அமைப்பின் இதயமாக செயல்படுகிறது; அதாவது, கணினி செய்யும் அனைத்தும் கணினி நிரல்களின் வழிமுறைகளால் விவரிக்கப்படுகிறது. நுண்செயலி இந்த வழிமுறைகளை ஒரு நொடிக்கு பல மில்லியன்களை செயல்படுத்துகிறது. இதற்கிடையில், மைக்ரோகண்ட்ரோலர்கள் உட்பொதிக்கப்பட்ட பயன்பாட்டின் இதயமாக செயல்படுகின்றன.
- ஒரு நுண்செயலி ஒரு செயலி மட்டுமே; இதனால், நினைவகம் மற்றும் புற சாதனங்களான உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு (I/O) சாதனங்கள் வெளிப்புறமாக இணைக்கப்பட வேண்டும், எனவே அது பருமனாகவும் சிக்கலானதாகவும் மாறும். மறுபுறம், ஒரு மைக்ரோகண்ட்ரோலரில் ஒரு செயலி மற்றும் உள்ளமைக்கப்பட்ட நினைவகம் மற்றும் I/O அமைப்புகள் உள்ளன, எனவே சுற்று சிறியது மற்றும் குறைவான சிக்கலானது.
- மைக்ரோகண்ட்ரோலர், பதிவேடுகளின் அடிப்படையில் நுண்செயலியை விட அதிக அதிவேக நினைவக சேமிப்பு அலகுகளைக் கொண்டுள்ளது. எனவே, நுண்செயலிகளில் பெரும்பாலான செயல்பாடுகள் நினைவக அடிப்படையிலானவை.
3. மைக்ரோகண்ட்ரோலர்களின் வகைப்பாடு
மைக்ரோகண்ட்ரோலர்களை பின்வருமாறு வகைப்படுத்தலாம்:
-
பஸ் அகலம்
வெவ்வேறு மைக்ரோகண்ட்ரோலர் கூறுகளை இணைக்கப் பயன்படுத்தப்படும் இணையான கோடுகளை பேருந்து விவரிக்கிறது. இது கட்டுப்பாட்டு சாதனத்தின் கூறுகளுக்கு இடையில் தரவு மற்றும் வழிமுறைகளை கடத்துகிறது.
பஸ் அகலத்தின் அடிப்படையில் மைக்ரோகண்ட்ரோலர்கள் 8-பிட், 16-பிட் மற்றும் 32-பிட் மைக்ரோகண்ட்ரோலர்களாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.
8-பிட் மைக்ரோகண்ட்ரோலர் 1-பைட் பஸ் அகலத்தைக் கொண்டுள்ளது. இதனால், ஒரே சுழற்சியில் எட்டு பிட்களின் தரவை மாற்றி இயக்க முடியும். இந்த மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் முக்கிய தீமை என்னவென்றால், அது ALU செயல்பாடுகளைச் செயல்படுத்துகிறது. எனவே, இது 16-பிட் தரவை செயலாக்குகிறது என்றால், அதன் செயல்பாட்டை முடிக்க பல சுழற்சிகளைப் பயன்படுத்தும், இது மோசமான செயல்திறன் மற்றும் துல்லியமின்மைக்கு வழிவகுக்கும்.
இதற்கிடையில், 16-பிட் மைக்ரோகண்ட்ரோலர் 2-பைட் பஸ் அகலத்தைக் கொண்டுள்ளது. இது 8-பிட் மைக்ரோகண்ட்ரோலரை விட திறமையானது மற்றும் துல்லியமானது. இது ஒரு சுழற்சியில் 16 பிட்களின் தரவை செயலாக்குகிறது.
கடைசியாக, 32-பிட் மைக்ரோகண்ட்ரோலர் 32 பிட்கள் அல்லது 4-பைட்டுகள் நீளம் கொண்ட பஸ் அகலத்தைக் கொண்டுள்ளது. இந்த மைக்ரோகண்ட்ரோலர் 16-பிட் வகையை விட அதிக செயல்திறன் மற்றும் நிகழ்வைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், இது அதிக விலை மற்றும் அதிக சக்தியைப் பயன்படுத்துகிறது. சிக்கலான ஆடியோ மற்றும் வீடியோ சிக்னல் செயலாக்கப் பணிகளைச் செய்வதற்கு இது மிகவும் பொருத்தமானது. யுனிவர்சல் சீரியல் பஸ் (USB) போன்ற பல சாதனங்களின் ஒருங்கிணைப்பையும் இது எளிதாக்குகிறது. உட்பட பல 32-பிட் மைக்ரோகண்ட்ரோலர்களில் இருந்து நீங்கள் தேர்வு செய்யலாம் STM32F031G6U6 மற்றும் கடந்த சில ஆண்டுகளாக அதிக செயல்திறன் மற்றும் துல்லியம் காரணமாக பிரபலமடைந்த பிற புகழ்பெற்ற பிராண்டுகள்.
-
ஞாபகம்
உட்பொதிக்கப்பட்ட நினைவக மைக்ரோகண்ட்ரோலர் ஒரு சிப்பில் உள்ள அனைத்து அத்தியாவசிய நினைவக தொகுதிகளையும் ஒருங்கிணைக்கிறது. இந்த செயல்பாட்டுத் தொகுதிகளில் டைமர், குறுக்கீடுகள், நிரல் மற்றும் தரவு நினைவகம் ஆகியவை அடங்கும். இவை நிலையானவை, எனவே அவை விரிவாக்க முடியாதவை; இருப்பினும், உங்கள் மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் சேமிப்பகத்தை நீட்டிக்க வெளிப்புற படிக்க-மட்டும் நினைவகத்தை (ROM) நீங்கள் பயன்படுத்தலாம்.
மறுபுறம், வெளிப்புற நினைவக மைக்ரோகண்ட்ரோலரில் அதன் சிப்பில் உட்பொதிக்கப்பட்ட செயல்பாட்டுத் தொகுதிகளில் ஒன்று இல்லை; எனவே, இது ஒரு வெளிப்புற தொகுதியுடன் இணைக்கப்பட வேண்டும். வெளிப்புற தொகுதிகளை இணைப்பது மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் அளவை அதிகரிக்கிறது.
4. மைக்ரோகண்ட்ரோலர்களின் அடிப்படை கூறுகள்
ஒரு மைக்ரோகண்ட்ரோலர் குறிப்பிட்ட செயல்பாடுகளைச் செய்ய ஒரு சுற்றுடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட பிற கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது. இவற்றில் அடங்கும்:
-
மத்திய செயலாக்க அலகு CPU
உங்கள் ஸ்மார்ட்போனில் உள்ள மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் மூளையாக ஒரு CPU செயல்படுகிறது. அலகு ஒரு அறிவுறுத்தலைப் பெற்று, அதன் பொருளைப் புரிந்துகொண்டு, இறுதியாக அதைச் செயல்படுத்துகிறது. அதேபோல், யூனிட் ஒவ்வொரு மைக்ரோகண்ட்ரோலர் கூறுகளையும் ஒற்றை சுற்றுடன் இணைக்கிறது, எனவே குறிப்பிட்ட செயல்பாடுகளைச் செய்வது எளிதாகிறது. இருப்பினும், இது அவசியம் மானிட்டர் உங்கள் சிபியுவின் வெப்பநிலை, உங்கள் ஸ்மார்ட்போனின் செயல்திறனைப் பாதிக்கக்கூடிய நீண்ட கால சிக்கல்களைத் தவிர்க்கும்.
-
துறைமுகங்கள் மற்றும் பதிவுகள்
துறைமுகங்கள் மற்றும் பதிவேடுகள் வன்பொருள் இருப்பிடம் போன்ற சிறப்பு செயல்பாடுகளுக்கு அர்ப்பணிக்கப்பட்ட சிறப்பு நினைவக இருப்பிடங்களைக் குறிக்கின்றன. இருப்பினும், மைக்ரோகண்ட்ரோலர் சிப்பின் I/O செயல்பாட்டிற்கு சில போர்ட்கள் அர்ப்பணிக்கப்படலாம். ஒரு குறிப்பிட்ட போர்ட் முகவரியில் 1 அல்லது 0 ஐச் செருகுவதன் மூலம் மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் பின் ஒதுக்கீட்டையும் (உள்ளீடு பின் முதல் வெளியீட்டு பின்னுக்கு) மாற்றலாம்.
-
அனலாக் டு டிஜிட்டல் மாற்றி (ADC)
பெயர் குறிப்பிடுவது போல, அனலாக் சிக்னல்களை டிஜிட்டல் சிக்னல்களாக மாற்றுவதற்கு இந்தக் கூறு பொறுப்பாகும். எடுத்துக்காட்டாக, நீங்கள் உங்கள் ஸ்மார்ட்ஃபோனைப் பயன்படுத்தும் போது, திரையில் உள்ள டச் இந்த மாற்றியில் உள்ள அனலாக் உள்ளீடு ஆகும். ஏடிசி சென்சார் உள்ளீட்டை டிஜிட்டல் வடிவமாக மாற்றும், அதற்கேற்ப திரை பதிலளிக்கும்.
-
டைமர்
ஸ்மார்ட்போனின் வகையைப் பொறுத்து, மைக்ரோகண்ட்ரோலரில் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட டைமர்கள் அல்லது கவுண்டர்கள் இருக்கலாம். மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் அனைத்து நேரம் மற்றும் எண்ணும் செயல்பாடுகளுக்கும் இந்தக் கூறு பொறுப்பாகும். அதன் செயல்பாடுகளில் சில பண்பேற்றங்கள், அதிர்வெண் அளவீடு, துடிப்பு உருவாக்கம் மற்றும் வெளிப்புற பருப்புகளின் எண்ணிக்கை ஆகியவை அடங்கும்.
-
ஞாபகம்
மைக்ரோகண்ட்ரோலரில் உள்ள நினைவகம் தரவு மற்றும் நிரல்களைச் சேமிக்கப் பயன்படுகிறது. நிரல் மூலக் குறியீடுகளைச் சேமிப்பதற்கும் நிர்வகிப்பதற்கும் கணினி சீரற்ற அணுகல் நினைவகம், ROM மற்றும் பிற ஃபிளாஷ் நினைவகங்களைக் கொண்டுள்ளது.
கீழே வரி
விவாதிக்கப்பட்டபடி, மொபைல் போன்களின் அறிமுகம், மக்கள் எவ்வாறு தொடர்புகொள்வது மற்றும் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்புகொள்வது என்பதை மாற்றியது. ஸ்மார்ட்போன்கள், நுண்செயலிகள் மற்றும் மைக்ரோகண்ட்ரோலர்களின் முதன்மை கூறுகள் தொடுதிரை மற்றும் பிற திறன்கள் போன்ற மேம்பட்ட அம்சங்களை ஆதரிக்கின்றன.
