12 Temmuz 2023 10:37

Mikrodenetleyici Nedir?

Bir mikroişlemci birliklerine ilave olarak, ortak bellek alanlarını kullanan, saldırganlarla uzaklaşmak çevre birimlerin yayılması ile ortaya çıkan yapıya mikrodenetleyici denir. Denetim teknolojisi gerektiren uygulamalarda kullanılmak üzere tasarlanmış olan mikrodenetleyiciler, mikro işlemcilere göre çok daha basit ve ucuzdur.

Bu cihazlar, hem işleme işlevselliği hem de dijital, analog veya elektromekanik bileşenlerle çevik, duyarlı etkileşim gerektiren gömülü uygulamalar için optimize edilmiştir.

Mikroişlemci Nedir?

Mikroişlemci, işlemci ana işlem biriminin (CPU) fonksiyonlarını tek bir yarı iletken tüm devrede (IC) birleştiren programlanabilir bir sayısal elektronik bileşendir. 

Mikroişlemci, ana işlem birimindeki kelime boyutunun (word size) 32 bit ten 4 bit e düşürülmesiyle doğmuştur. Böylece, ana işlem biriminin mantıksal devrelerinin transistörleri tek bir parçaya sığdırılabilmiştir. 

Bir veya daha çok mikroişlemci, tipik olarak bir bilgisayar sisteminde, gömülü sistemde ya da bir mobil cihazda ana işlem birimi olarak görev yapmaktadır.

Mikrodenetleyici Ve Mikroişlemci Arasındaki Farklar

Mikroişlemci yalnızca bir Merkezi İşlem Biriminden(Central Processing Unit-CPU) oluşurken mikrodenetleyici, tümü tek bir çipe entegre edilmiş bir CPU, Bellek, G/Ç içerir.

1. Mikroişlemci bilgisayarlarda kullanılırken mikrodenetleyici gömülü bir sistemde kullanılır.
2. Mikroişlemci, RAM, ROM ve diğer çevre birimlerine arabirim sağlamak için harici bir veri yolu kullanır, diğer yandan Mikrodenetleyici, dahili bir kontrol veriyolu kullanır.
3. Mikroişlemciler Von Neumann modelini temel alır Mikro denetleyiciler Harvard mimarisini temel alır.
4. Mikroişlemci, üretmek için çok sayıda işlemle karmaşık ve pahalıdır, ancak mikrodenetleyici, üretmek için daha az işlemlerle ucuz ve basittir.
5. Mikroişlemci ve Mikrodenetleyici arasındaki temel fark, Mikroişlemcinin yalnızca bir Merkezi İşlem Biriminden oluşmasıdır, oysa Mikrodenetleyicinin tümü tek bir çipe entegre edilmiş bir CPU, Bellek, G/Ç içerir.
6. Bu seçimlerin her ikisi de iyidir. Ancak, hangisini kullanmamız gerektiği gereksinimlerine bağlıdır. Mikrodenetleyiciler çoğunlukla çamaşır makineleri, kameralar, güvenlik alarmları, klavye denetleyicileri vb. gibi küçük uygulamalar için kullanılırken, Mikroişlemci Kişisel Bilgisayarlarda, karmaşık endüstriyel denetleyicilerde, trafik ışıklarında, savunma sistemlerinde vb. kullanılır.

   Mikrodenetleyiciler Ne İşe Yarar?

   
   

   Mikroişlemcinin kullanımı ve mikroişlemcili sistemin tasarımı mikrodenetleyicili sisteme göre hem daha masraflı hem de daha karmaşıktır. Mikrodenetleyicili bir sistemin çalışması için elemanın kendisi ve bir osilasyon kaynağının olması yeterlidir. Mikrodenetleyicinin ihtiyaç duyduğu önbellek ve giriş çıkış birimi bir yonga içerisinde bulunmaktadır. Ancak mikroişlemcili bir sistemde önbellek harici olarak bulunur.

   Mikrodenetleyici Mimarileri

   1. Von Neuman Mimarisi
   • Program kodları (komutlar) ve veriler aynı

   bellek biriminden tek bir yoldan alınıp işlemciye

   getirilir.

   • Önce komut getirilir, daha sonra veri alınıp

   işlenir.

   • Bu mimaride gecikmeler mevcuttur.
   
   
   2. Harvard Mimarisi
   • Program kodları ve verilere ayrı yollardan ulaşılır.
   • Çalışması daha hızlıdır.

     1. BeagleBone Black

     2. Raspberry Pi 2 Model B

     3. Arduino Mega 2560

     4. Arduino Nano

     5. STM32 Discovery

     6. MSP 430 Launch Pad

     7. Nanode Winode 4

     8. EFM32 Dev Gecko Starter Kit, Energy micro

     9. Parallela Micro ServerBoard

     10. PIC 16F877 Mikrodenetleyicilerde genelde bu mimari tercih edilir.

         Piyasadaki Mikrodenetleyiciler

         Tüm devre üzerinde; hafıza, giriş/çıkış sistemleri, bu işlemcilerin birçok uygulama içinde, gömülü olarak doğrudan (tek başına), mikroişlemcilere göre çok daha basit ve ucuz arabirim teknikleriyle, kontrol amaçlı olarak kullanılmalarını sağlar.

   • Robotikte Mİkrodenetleyiciler

     Mikrodenetleyiciler televizyon, radyo, otomobil, cep telefonu, bilgisayar, hobi elektroniği ve sayısız daha birçok alanda kullanılmaktadırlar.En büyük kullanım alanları gömülü sistemlerdir. Elektronik devrelerde işlerin manuel olarak değil, belli bir döngüde yer alan komutlara göre işleyebilmesi için kullanılan mikrodenetleyiciler, robotik çalışmalarda da sıklıkla kullanılmaktadır.

     Orbiba Robotics olarak yapacağımız projelerde kullanılabilmesi için en iyi mikrodenetleyici seçmek ve kendi kontrol kartlarımızı üretmek önemli bir konudur.Kullanıcılar için üretilen bu kontrol kartlarıyla yapılan ürünlerin kullanılabilirliği,uygun fiyatlı olması ve kalitesinin yüksek olması amaçlanmaktadır. 

                                                                  CTO-Chief Technology Officer                                                                             MURAT CAN DEMİRAL Kaynaklar

     https://www.ozgurakin.com.tr/download/5-Mikroislemciler_ve_Mikrodenetleyiciler.pdf

     https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/what-is-a-microcontroller-introduction-component-characteristics-component/

     https://devreyakan.com/mikroislemci-ve-mikrodenetleyici-arasindaki-farklar/

     https://tr.wikipedia.org/wiki/Mikroi%C5%9Flemci

     http://www.aydiner.gen.tr/index.php/arduino-uno/

     http://www.baskent.edu.tr/~btezcan/courses/EEM332/MIKRODENETLEYICILER.pdf

     https://www.arduino.cc/en/Guide/Introduction