تعرف على جيل المعالج الخاص بحاسوبك - الشرح بالتفصيل

الفرق بين متحكمات 8051 - ARM - PIC - AVR

تشمل الاختلافات بين المتحكمات الدقيقة بشكل أساسي ما هو المتحكم الدقيق ، والفرق بين المتحكمات الدقيقة AVR و ARM و 8051 و PIC وتطبيقاتها.

ما هو الميكروكونترولر؟

يمكن مقارنة المتحكم الدقيق بجهاز كمبيوتر صغير قائم بذاته ؛ إنه جهاز قوي للغاية ، وهو قادر على أداء سلسلة من المهام المبرمجة مسبقًا والتفاعل مع أجهزة إضافية. معبأة في دائرة صغيرة متكاملة (IC) من الحد الأدنى من الحجم والوزن على أساس منتظم ، أصبحت وحدة التحكم المثالية للروبوتات أو أي آلات تتطلب نوعًا من الأتمتة الذكية. يمكن أن يكون متحكم واحد كافيًا لتشغيل روبوت صغير متحرك أو غسالة أوتوماتيكية أو نظام أمان. تحتوي العديد من وحدات التحكم الدقيقة على ذاكرة لتخزين البرنامج المراد تنفيذه ، والكثير من خطوط الإدخال / الإخراج التي يمكن استخدامها للعمل بشكل مشترك مع الأجهزة الأخرى ، مثل قراءة حالة المستشعر أو التحكم في المشغل.

متحكم 8051 

المتحكم 8051 عبارة عن عائلة مكونة من 8 بتات من وحدات التحكم الدقيقة التي طورتها شركة Intel في عام 1981. هذه إحدى العائلات الشائعة للميكروكونترولر المستخدمة في جميع أنحاء العالم. علاوة على ذلك ، تمت الإشارة إلى هذا المتحكم الدقيق باسم "نظام على شريحة" نظرًا لأنه يحتوي على 128 بايت من ذاكرة الوصول العشوائي و 4 كيلوبايت من ذاكرة القراءة فقط وجهازين مؤقتين ومنفذ تسلسلي واحد و 4 منافذ على شريحة واحدة. يمكن أن تعمل وحدة المعالجة المركزية أيضًا مع 8 بتات من البيانات في وقت واحد لأن 8051 هو معالج 8 بت. إذا كانت البيانات أكبر من 8 بتات ، فيجب تقسيمها إلى أجزاء حتى تتمكن وحدة المعالجة المركزية من معالجتها بسهولة. تمتلك معظم الشركات المصنعة وضع 4K من ROM على الرغم من أنه يمكن تجاوز عدد ROM حتى 64 كيلو بايت.

متحكم 8051 

تم استخدام 8051 في عدد كبير من الأجهزة ، غالبًا لأنه من السهل دمجه في مشروع أو صنع أي جهاز تقريبًا. فيما يلي مجالات التركيز الرئيسية:

إدارة الطاقة: تسهل أنظمة القياس الفعالة التحكم في استخدام الطاقة في المنازل وتطبيقات التصنيع. يتم إعداد أنظمة القياس هذه من خلال دمج وحدات التحكم الدقيقة.

الشاشات التي تعمل باللمس: يقوم عدد كبير من مزودي وحدات التحكم الدقيقة بدمج قدرات استشعار اللمس في تصميماتهم. تعد الإلكترونيات المحمولة مثل الهواتف المحمولة ومشغلات الوسائط ووحدات التحكم في الألعاب أمثلة على شاشات اللمس القائمة على وحدة التحكم الدقيقة.

السيارات: يحظى الموديل 8051 باهتمام كبير في توفير حلول السيارات. تستخدم على نطاق واسع في المركبات الهجينة للتعامل مع أنواع مختلفة من المحركات. علاوة على ذلك ، يتم إعداد وظائف مثل التحكم في التطواف ونظام منع الفرامل بشكل أكثر كفاءة باستخدام وحدات التحكم الدقيقة.

الأجهزة الطبية: الأجهزة الطبية المحمولة مثل ضغط الدم وأجهزة مراقبة الجلوكوز تستخدم متحكمات دقيقة لعرض البيانات ، وبالتالي توفير موثوقية أعلى في تقديم النتائج الطبية.

متحكم الموافقة المسبقة عن علم

وحدة التحكم في الواجهة الطرفية (PIC) هي متحكم دقيق تم تطويره بواسطة شريحة دقيقة ، والموافقة المسبقة عن علم سريعة وسهلة التنفيذ عندما نقارن وحدات التحكم الدقيقة الأخرى مثل 8051. أصبحت سهولة البرمجة والتفاعل البسيط مع الأجهزة الطرفية الأخرى متحكمًا دقيقًا PIC ناجحًا .

نحن نعلم أن المتحكم الدقيق عبارة عن شريحة متكاملة تتكون من ذاكرة الوصول العشوائي وذاكرة القراءة فقط ووحدة المعالجة المركزية و TIMER و COUNTERS. PIC عبارة عن متحكم يتكون أيضًا من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ، وذاكرة القراءة فقط (ROM) ، ووحدة المعالجة المركزية (CPU) ، والمؤقت ، والعداد ، و ADC (المحولات التناظرية إلى الرقمية) ، و DAC (المحول الرقمي إلى التناظري). يدعم PIC Microcontroller أيضًا بروتوكولات مثل CAN و SPI و UART للتفاعل مع الأجهزة الطرفية الإضافية. يستخدم PIC في الغالب لتعديل بنية Harvard ويدعم أيضًا RISC (كمبيوتر مجموعة التعليمات المخفضة) وفقًا للمتطلبات المذكورة أعلاه RISC و Harvard ، يمكننا ببساطة الموافقة المسبقة عن علم بشكل أسرع من وحدات التحكم المستندة إلى 8051 والتي تم إعدادها من هندسة Von-Newman.

متحكم AVR

تم تطوير متحكم AVR في عام 1996 بواسطة شركة Atmel Corporation. تم تطوير التصميم الهيكلي لـ AVR بواسطة Alf-Egil Bogen و Vegard Wollan. تستمد AVR اسمها من مطوريها وتقف على متحكم Alf-Egil Bogen Vegard Wollan RISC ، المعروف أيضًا باسم Advanced Virtual RISC. كان AT90S8515 هو المتحكم الأولي بناءً على هندسة AVR ، على الرغم من أن أول متحكم دقيق يصل إلى السوق التجاري كان AT90S1200 في عام 1997.

TinyAVR: - ذاكرة أقل ، حجم صغير ، مناسب فقط للتطبيقات الأبسط

MegaAVR: - هذه هي الأجهزة الشائعة بشكل أساسي التي تحتوي على كمية جيدة من الذاكرة (تصل إلى 256 كيلوبايت) ، والمزيد من الأجهزة الطرفية المضمنة ومناسبة للتطبيقات المتواضعة إلى المعقدة.

XmegaAVR: - يستخدم تجاريًا للتطبيقات المعقدة التي تتطلب ذاكرة برنامج كبيرة وسرعة عالية.

معالج ARM

يعد معالج ARM أيضًا واحدًا من عائلة وحدات المعالجة المركزية القائمة على بنية RISC (كمبيوتر مجموعة التعليمات المخفضة) التي طورتها Advanced RISC Machines (ARM).

متحكم ARM

ARM يصنع معالجات RISC متعددة النواة 32 بت و 64 بت. تم تصميم معالجات RISC لأداء أنواع أقل من تعليمات الكمبيوتر بحيث يمكنها العمل بسرعة أعلى ، وتنفيذ ملايين الإضافات (أ) تعليمات لتر في الثانية (MIPS). من خلال التخلص من الإرشادات غير الضرورية وتحسين المسارات ، تقدم معالجات RISC أداءً متميزًا في جزء صغير من الطلب على الطاقة لإجراء CISC (حوسبة مجموعة التعليمات المعقدة).

تُستخدم معالجات ARM على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية ومشغلات الوسائط المتعددة والأجهزة المحمولة الأخرى ، مثل الأجهزة القابلة للارتداء. نظرًا لتقليل حجمه إلى مجموعة التعليمات ، فإنه يتطلب عددًا أقل من الترانزستورات ، مما يسمح بحجم قالب أصغر للدائرة المتكاملة (IC). معالجات ARM ، حجمها الأصغر يقلل من الصعوبة ونفقات الطاقة المنخفضة تجعلها مناسبة للأجهزة المصغرة بشكل متزايد.

الفرق الرئيسي بين أجهزة التحكم AVR و ARM و 8051 و PIC

 8051

AVR

ذراع

عرض الحافلة

8 بت للنواة القياسية 8/16/32 بت 8/32 بت 32 بت متاحة أيضًا في الغالب أيضًا في 64 بت

بروتوكولات الاتصال

UART، USART، SPI، I2C PIC، UART، USART، LIN، CAN، Ethernet، SPI، I2S UART، USART، SPI، I2C، (يمكن أن تدعم أغراض خاصة AVR، USB، Ethernet)

UART و USART و LIN و I2C و SPI و CAN و USB و Ethernet و I2S و DSP و SAI (واجهة الصوت التسلسلية) و IrDA

سرعة

12 ساعة / دورة التعليمات 4 ساعات / دورة التعليمات 1 ساعة / دورة التعليمات 1 ساعة / دورة التعليمات

ذاكرة

ROM و SRAM و FLASH SRAM و FLASH Flash و SRAM و EEPROM Flash و SDRAM و EEPROM

CLSC

بعض ميزات RISC

RISC RISC

هندسة الذاكرة

عمارة هارفارد ، عمارة فون نيومان ، الهندسة المعمارية المعدلة ، هارفارد

استهلاك الطاقة

متوسط ​​منخفض منخفض

العائلات

8051 متغيرًا PIC16 و PIC17 و PIC18 و PIC24 و PIC32 Tiny و Atmega و Xmega والأغراض الخاصة AVR ARMv4،5،6،7 وسلسلة

NXP و Atmel و Silicon Labs و Dallas و Cyprus و Infineon وما إلى ذلك. Microchip Average Atmel Apple و Nvidia و Qualcomm و Samsung Electronics و TI إلخ.

ميزة أخرى

تشتهر بعملياتها القياسية عالية السرعة الرخيصة والفعالة

AT89C51 ، P89v51 ، إلخ. PIC18fXX8 ، PIC16f88X ، PIC32MXX Atmega8 ، 16 ، 32 ، Arduino Community LPC2148 ، ARM Cortex-M0 إلى ARM Cortex-M7 ، إلخ.

إذن ، هذا كله يتعلق بالفرق بين المتحكمات الدقيقة AVR و ARM و 8051 و PIC. نأمل أن يكون لديك فهم أفضل لهذا المفهوم. علاوة على ذلك ، أي استفسارات تتعلق بهذا المفهوم أو لتنفيذ مشاريع الإلكترونيات والكهرباء ، يرجى تقديم اقتراحاتكم القيمة من خلال التعليق في قسم التعليقات أدناه. إليك سؤال لك: ما هي تطبيقات AVR و ARM؟

***********************

***********************