ไมโคร

ไมโคร คอนโทรลเลอร์ เป็นอุปกรณ์ชิปไอซีพิเศษชนิดหนึ่ง ที่เราสามารถเขียนโปรแกรม
เพื่อควบคุมการทำงานตามที่ต้องการได้

ภายในไมโครคอนโทรลเลอร์จะประกอบไปด้วย

-หน่วยประมวลผล

-หน่วยความจำชั่วคราว (RAM)

-หน่วยความจำถาวร (ROM)

-พอร์ตอินพุต,เอาท์พุต

*ส่วนพิเศษอื่นๆ จะขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิตของแต่ละบริษัทที่จะผลิตขึ้นมา

ใ่ส่คุณสมบัติพิเศษลงไปเช่น

     - ADC (Analog to Digital) ส่วนภาครับสัญญาณอนาล็อกแปลงไปเป็นสัญญาณดิจิตอล

     - DAC (Digital to Analog) ส่วนภาคส่งสัญญาณดิจิตอลแปลงไปเป็นสัญญาณอนาล็อก

     - I2C (Inter Integrate Circuit Bus) เป็นการสื่อสารอนุกรม แบบซิงโครนัส (Synchronous)

เพื่อใช้ ติดต่อสื่อสาร ระหว่าง ไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) กับอุปกรณ์ภายนอก

ซึ่งถูกพัฒนาขึ้นโดยบริษัท Philips Semiconductors โดยใช้สายสัญญาณเพียง 2 เส้นเท่านั้น

คือ serial data (SDA) และสาย serial clock (SCL) ซึ่งสามารถ เชื่อมต่ออุปกรณ์

จำนวนหลายๆ ตัว เข้าด้วยกันได้ ทำให้ MCU ใช้พอร์ตเพียง 2 พอร์ตเท่านั้น

     - SPI (Serial Peripheral Interface) เป็นการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์เพื่อรับส่งข้อมูลแบบ

ซิงโครนัส (Synchronize) มีสัญญาณนาฬิกาเข้ามาเกี่ยวข้องระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์

(Microcontroller) หรือจะเป็นอุปกรณ์ภายนอกที่มีการรับส่งข้อมูลแบบ SPI อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่

เป็นมาสเตอร์ (Master) โดยปกติแล้วจะเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ หรืออาจกล่าวได้ว่าอุปกรณ์ Master

จะต้องควบคุมอุปกรณ์ Slave ได้ โดยปกติตัว Slave มักจะเป็นไอซี (IC) หน้าที่พิเศษต่างๆ เช่น

ไอซีอุณหภูมิ, ไอซีฐานเวลานาฬิกาจริง (Real-Time Clock) หรืออาจเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์

ที่ทำหน้าที่ในโหมด Slave ก็ได้เช่นกัน

     - PWM (Pulse Width Modulation) การสร้างสัญญาณพัลส์แบบสแควร์เวฟ

ที่สามารถปรับเปลี่่ยนความถี่และ Duty Cycle ได้เพื่อนำไปควบอุปกรณ์ต่างๆเ่ช่น มอเตอร์

     - UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) ทำหน้าที่รับส่งข้อมูลแบบ

อะซิงโครนัสสำหรับมาตรฐานการรับส่งข้อมูลแบบ RS-232

ไมโครคอนโทรลเลอร์ arduino

                 Arduino คือ บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ในรูปแบบ open-source เน้นการใช้งานที่ง่ายทั้ง  hardware และ software

             กว่าปีที่ Arduino ได้รับสมองของหลายพันโครงการจากวัตถุในชีวิตประจำวันได้ใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อนชุมชนทั่วโลกของผู้ผลิต -. นักเรียน, มือสมัครเล่น, ศิลปิน, โปรแกรมเมอร์และผู้เชี่ยวชาญด้าน – ได้รวมตัวกันรอบแพลตฟอร์มเปิดแหล่งที่มานี้ผลงานของพวกเขาได้ เพิ่มขึ้นเป็นจำนวนเงินที่เหลือเชื่อของความรู้ที่สามารถเข้าถึงได้ที่สามารถช่วยที่ดีของสามเณรและผู้เชี่ยวชาญเหมือนกัน

             Arduino คือ โครงการที่นำชิปไอซีไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูลต่างๆ มาใช้ร่วมกันในภาษา C ซึ่งภาษา C นี้เป็นลักษณะเฉพาะ คือมีการเขียนไลบารี่ของ Arduino ขึ้นมาเพื่อให้การสั่งงานไมโครคอนโทรลเลอร์ที่แตกต่างกัน สามารถใช้งานโค้ดตัวเดียวกันได้ โดยตัวโครงการได้ออกบอร์ดทดลองมาหลายๆรูปแบบ เพื่อใช้งานกับ IDE ของตนเอง สาเหตุหลักที่ทำให้ Arduino เป็นนิยมมาก เป็นเพราะซอฟแวร์ที่ใช้งานร่วมกันสามารถโหลดได้ฟรี และตัวบอร์ดทดลองยังถูกแจกแปลน ทำให้ผู้ผลิตจีนนำไปผลิตและขายออกตลาดมาในราคาที่ถูกมากๆ โดยบอร์ดที่ถูกที่สุดในตอนนี้คือบอร์ด Arduino ที่มีราคาเพียง 120 – 150 บาทเท่านั้น

ตระกูล pic

           PIC หมายถึง microcontroller อีกระข้าลหนึ่ง ย่อมาจากคำว่า Peripheral Interface Controllerซึ่ง concept ของเจ้า microcontroller เชื้อสายนี้ก็คือ มานะรวมเอาทุกๆสิ่งทุกๆอย่างไว้ในตัวของมันไม่ว่าจะเป็น PROGRAM MEMROY, RAM, EEPROM, SERIAL, I2C, PWM, A/D อื่นๆอีกมากมาย โดยไม่จำเป็นจะต้องต่อ เครื่องใช้ไม้สอยเสริมจากข้างนอก

PIC เป็นครอบครัวที่เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ทำโดยเทคโนโลยีไมโครชิพมาจาก PIC1650 การพัฒนามาจากเครื่องดนตรีทั่วไปส่วนไมโครอิเล็กทรอนิกส์ ชื่อ PIC แรกเรียกว่า Peripheral Interface แบบควบคุม ส่วนแรกของครอบครัวที่มีอยู่ในปี 1976; ในปี 2013 บริษัท ฯ ได้จัดส่งกว่าสิบสองล้านชิ้นส่วนบุคคลที่ใช้ในความหลากหลายของระบบฝังตัว

           

ความแตกต่างระหว่างไอซีไมโครโปรเซสเซอร์ และ ไอซีไมโครคอนโทรลเลอร์    

       โครงสร้างภายในของไอซีไมโครโปรเซสเซอร์จะประกอบไปด้วยหน่วยคำนวณทางคณิตศาสตร์และลอจิก (ALU) และหน่วยควบคุม

   

     ส่วนโครงสร้างของไอซีไมโครคอนโทรลเลอร์จะประกอบไปด้วยหน่วยคำนวณทางคณิตศาสตร์และลอจิก (ALU) และหน่วยควบคุมเหมือนกับไอซีไมโครโปรเซสเซอร์  แล้วยังรวมหน่วยความจำและพอร์ต I/O ไว้ภายในด้วย  และยังเพิ่มวงจรต่างๆ ที่จำเป็นสำหรับงานควบคุมไว้ด้วย เช่น Timer  ,  Serial  port  เป็นต้น

ระบบคอมพิวเตอร์ที่สร้างจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

      ระบบคอมพิวเตอร์ในยุคปัจจุบันทำงานด้วยสัญญาณไฟฟ้าจึงถูกสร้างมาจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่อยู่ในรูปของวงจรรวม (Integrated Circuit) ที่เรียกกันว่าไอซี (IC)  ดังนั้นเราจึงได้คอมพิวเตอร์ที่สร้างจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดังรูป

   

ตระกูลของไมโครคอนโทรลเลอร์ขนาด 8 บิต

      ในปัจจุบันไมโครคอนโทรลเลอร์ขนาด 8 บิต ยังได้รับความนิยมใช้งานกันมาก  มีหลายบริษัทได้ผลิตออกมาจำหน่ายให้เลือกใช้งาน ซึ่งในแต่ละตระกูลก็มีให้เลือกใช้หลายเบอร์ เช่น ตระกูล MCS-51 มีเบอร์ AT89S8252 มีขนาด 40 ขา เบอร์ AT89S2051 มีขนาด 20 ขา เป็นต้น  โดยส่วนใหญ่ในประเทศไทยจะมี 2 ตระกูลที่นิยมใช้กันมาก คือ ตระกูล MCS-51 ซึ่งตระกูลนี้ได้ผลิตมาจากหลายบริษัท เช่น บริษัท Intel  บริษัท Atmel  บริษัท NXP (บริษัท Phillips เดิม)  และ ตระกูล PIC ผลิตโดยบริษัท Microchip  ดังแสดงในตาราง

  ตระกูล   บริษัทที่ผลิต   MCS - 51  บ. Intel , บ. Atmel , บ. Dallas , บ. NXP (บ. Philips)   PIC   บ. Microchip   68HC   บ. Freescale (บ. Motorola)   Z8  บ. Zilog   AVR  บ. Atmel

https://www.bloggang.com/viewdiary.php?id=uten-microcontroller&month=02-2012&date=11&group=7&gblog=1