بخش های داخلی آیسی حافظه MCU آیسی حافظه هارد در (روبات ها، هواپیماهای بدون سرنشین، رادیو و کنترل کننده های بازی) (تشریح داخل آیسی) تلفظ صحیح : (اِم _ سی _ یو)

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)





نکته: اکثر دستگاه های الکترونیکی مدرن شامل یک یا چند آیسی حافظه  MCU هستند. در واقع، MCU ها همه جا وجود دارند: آنها برای عملکرد تلفن های همراه ضروری هستند. آنها در یخچال و فریزر و ماشین لباسشویی و اکثر لوازم خانگی دیگر هستند. آنها چراغ های چشمک زن را در اسباب بازی های کودکان کنترل می کنند. 

آیسی حافظه MCU کنترل سخت افزاری است که عملکرد دستگاه را اجرا می کند. MCU ورودی ها را از دکمه ها، سوئیچ ها، سنسورها و اجزای مشابه دریافت می کند. و مدارهای جانبی - مانند موتورها و نمایشگرها - را مطابق با یک برنامه از پیش تعیین شده کنترل می کند که به آن می گوید چه کاری انجام دهد و چگونه پاسخ دهد.ic آیسی حافظه MCU دارای یک (واحد پردازش مرکزی)، مقداری حافظه و مدار هایی است که عملکرد های جانبی را پیاده سازی می کند. 



قسمت ID

این واحد (ID) کد دستورالعمل را از رجیستر دستور گرفته و تشخیص می دهد که این کد مربوط به چه دستورالعملی است، سپس سیگنال های کنترلی مورد نیاز جهت اجرای آن دستورالعمل را تولید می نماید.در این رجیستر آدرس دستورالعمل بعدی که باید اجرا شود، ذخیره می شود. با اجرای هر دستورالعمل این مقدار ذخیره شده افزایش پیدا کرده و به آدرس دستورالعمل بعدی اشاره می کند.






قسمت حافظه memory

هنگامی که میکروکنترلر روشن می شود مقدار شمارنده ی برنامه (PC) با مقدار پیش فرض ۰۰۰۰H مقداردهی می شود. کدهای دستورالعمل که بعد از این آدرس در حافظه ی FLASH ذخیره شده اند توسط قسمت memory یا هارد در داخل آیسی به رجیستر دستور منتقل می گردند. واحدبازگشایی دستور این کد را از رجیستر دستور برداشته و پس از رمزگشایی کد تمامی سیگنال های کنترلی جهت انجام عملیات را صادر می کند. در نهایت ALU عملیات لازم بر روی داده ها را انجام داده و پس از آن مقدار ورودی در واحد  حافظه تغییر می کند و آدرس دستورالعمل بعدی که باید انجام شود در آن قرار می گیرد.






در حالی که یک MCU یک واحد پردازشگر حافظه هم دارد، اما چیزی فراتر از انجام عملیات حسابی روی مقادیر باینری است. ارزش واقعی یک MCU توانایی آن در ارتباط با دنیای فیزیکی با ارتباطات داخلی و تجهیزات جانبی آن است.از نظر فنی، یک MCU با اجرای دستورالعمل های برنامه ذخیره شده در ماژول حافظه غیر فرار خود عمل می کند. MCU ها قبلا مبتنی بر ROM بودند، بنابراین پاک کردن داده های برنامه اگر غیرممکن نباشد دشوار بود. هنگامی که فناوری فلاش انقلابی در فناوری های نیمه هادی ایجاد می کند، MCU ها شروع به ذخیره دستورالعمل های برنامه در حافظه فلش داخلی می کنند.اکثر MCU های مدرن از معماری دستورالعمل RISC (Reduced Instruction Set Computer) برای پردازش دستورالعمل های اساسی خود استفاده می کنند. RISC چرخه اجرای دستورات کوتاه تری را در مقایسه با نسخه قبلی خود، CISC ارائه می دهد. برای توسعه برنامه و برنامه ریزی برای MCU،  از اسمبلر یا زبان برنامه نویسی C استفاده می کنند. سپس برنامه تمام شده با یک ابزار برنامه نویسی در MCU بارگذاری می شود.

  • پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

  • دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک