نظرة على الميكروكنترولر Microcontroller أحد أهم العناصر الالكترونية في القرن العشرين

قد يتداخل على البعض ثلاثة مصطلحات وهى الميكروكنترولر والكمبيوتر والميكروبروسيسور , ولكن فى الحقيقة الموضوع أبسط من ذلك , فيمكن أن نقول أن الميكروكنترولر والكمبيوتر هما تقريبا نفس الشئ ومتشابهان الى حد كبير فى المواصفات مع إختلاف أحجام الوحدات الداخلية لكل منهما حيث تكون إمكانيات الميكرونترولر صغيرة نسبيا مقارنة بالكمبيوتر وبالتأكيد أقل سعرا ولذلك يمكن إستخدامة فى تطبيقات أبسط من الكمبيوتر , بينما الميكروبروسيسور Microprocessor ويمكن أن نسميه أيضا “وحدة المعالجة المركزي Central processing unit وإختصارها “CPU” هو العقل المدبر الذى يوجد داخل أى جهاز كمبيوتر وأيضا داخل المايكروكنترولر .

Microcontroller vs 350Computer

الان لكى نتاكد من صحة الكلام الذى ذكرناه أن المايكرونترولر والكمبيوتر هما نفس الشئ ولكن مختلفان فى المواصفات دعنا نقوم بمقارنه بسيطة بين المكونات الداخلية لكل منهما :

أولا / المعالج أو الميكروبروسيسور أو “CPU”

كلا من الكمبيوتر والميكروكنترولر يحتوى بداخله على مايكروبروسيسور والذى يتكون هو الاخر من ثلاثة أجزاء أساسية وهى وحدة الحساب والمنطق”ALU” وهى المسئوله عن العمليات الحسابية والمنطقية داخل أى منهما , ووحدة التحكم “CU” وهى المسئولة عن تحديد نوع العمليات التى تتم على البيانات وعن وقت تنفيذها , والجزء الثالث هو مجموعة من المسجلات “Registers” وهى تستخدم فى التخزين المؤقت للبينات أثناء تنفيذ العمليات المختلفة .

ثانيا / الرامات “RAM” “وحدة التخزين المؤقت”

وهى موجودة فى كلا من الكمبيوتر والميكروكنترولر ولكن بالتأكيد مساحاتها فى الكمبيوتر تكون أكبر من مساحتها فى المايكروكنترولر وهى تستخدم فى تخزين البرنامج الذى يتم تنفيذه فى لحظه معينة حيث أنها أقرب ما يكون الى المعالج وتتميز بالسرعة الكافية للتعامل مع المعالج , ولكن من خصائص هذه الذاكرة أنها تفقد محتواها بفصل التيار الكهربى عنها لذلك تستخدم فى التخزين المؤقت للبيانات أثناء تنفيذ البرنامج .

ثالثا / القرص الصلب “Hard Disc” فى الكمبيوتر ويناظرها “Flash Memory”فى الميكرونترولر

وهى الذاكرة الاساسية لكل من الكمبيوتر والميكروكنترولر حيث يتم تخزين البرنامج الذى يراد تنفيذه بداخلها .

رابعا / مجموعة الكروت

فى الكمبيوتر مثل ( كارت الصوت وكارت الشاشة وكارت النت ) وهذه الكروت وظيفتها السماح للكمبيوتر بالتواصل مع الاجهزه الطرفية الخارجية والتى لا يمكنه التعامل معها مباشرة نظرا لأن البيانات الخارجة من المعالج تكون على صورة رقمية”digital” بينما الأجهزه الطرفية تعمل على إشارات تناظرية “analog”, أما بالنسبة الى الميكروكنترولر يحتوى على مجموعة كروت أو تسمى “interfaces” مثل (Ethernet interface , Lcd interface , serial and usb interface , ADC interface , timer )

التركيب الداخلى للميكروكنترولر

ومن خلال هذه المقارنة البسيطة نجد أن الكمبيوتر والميكروكنترولر تقريبا هما نفس الشئ ولكن الكمبيوتر تكون مواصفاته أعلى ولذلك يمكن للكمبيوتر أن يقوم بجميع الوظائف التى يقون بها الميكروكنترولر بينما العكس غير صحيح حيث لا يمكن للميكروكنترولر أن يؤدى جميع وظائف الكمبيوتر , بينما يتوقف إختيار أحد منهما فى وظيفة ما على طبيعة الوظيفة ومتطلباتها .

مميزات الميكروكنترولر

• صغر الحجم .
• تكلفة صغيرة .
• قدرة مستهلكة أقل .

وكما أن للميكروكنترولر مميزات فإن له عيوب ولعل أشهرها أنه لا يمكن إستخدامة فى التطبيقات الأكثر تعقيدا بينما يستخدم فى نطاق من التطبيقات على سبيل المثال 

•  التحكم فى إضائة مكان معين .
•  التحكم فى حركة روبوت .
•  التحكم فى درجة حرارة مكان معين

تطبيقات الميكروكنترولر

وفى الفترة الاخيرة بدأت الشركات فى وضع الميكروكنترولر داخل الاجهزة المنزلية المحيطة بنا وهو ما يسمى حاليا “ُEmbedded System” والتى تعنى دمج نظام ذكى داخل الماكينة لكى تعمل بشكل ذكى يتم التحكم فيه من خلال برنامج معين تم وضعه من قبل المصنع , ولعل هناك الكثير من التطبيقات الموجودة حولنا اليوم ومنها السيارات والغسالات الاوتوماتيك والتكييف وأجهوة التليفون المحمول وماكينة الصرافة وغيرها الكثير من التطبيقات .