ما هو الميكروكونترولر - PIC Microcontroller

ما هو الميكروكونترولر – PIC Microcontroller؟

الميكروكونترولر – PIC: هي نوع من أنواع المتحكمات الدقيقة، وهي عبارة عن وحدات تحكم قابلة للبرمجة، تتكون من دوائر إلكترونية يمكن برمجتها لتنفيذ مجموعة واسعة من المهام، مثل أن تكون مؤقتاً أو للتحكم في خط الإنتاج وغير ذلك الكثير. توجد في معظم الأجهزة الإلكترونية مثل أنظمة الإنذار وأنظمة التحكم في الكمبيوتر والهواتف، وفي الواقع أي جهاز إلكتروني تقريباً. توجد أنواع عديدة من المتحكمات الدقيقة (PIC)، والأفضل قد يكون موجوداً في مجموعة (GENIE) للمتحكمات الدقيقة القابلة للبرمجة. تمت برمجتها ومحاكاتها بواسطة برنامج (Circuit Wizard).

تعتبر وحدات التحكم الدقيقة (PIC) رخيصة نسبياً ويمكن شراؤها كدوائر مسبقة الصنع أو كمجموعات يمكن تجميعها بواسطة المستخدم.

مكونات الميكروكونترولر – PIC Microcontroller:

• الذاكرة: وتقسم إلى: ذاكرة البرنامج وذاكرة البيانات.

• سجل العمل (Working Register): يتكون من ذاكرة تخزن معاملات ونتائج كل عملية.

• سجل الحالة (Status Register): تشير بتات سجل الحالة إلى حالة وحدة المنطق الحسابي بعد كل تنفيذ للتعليمات. يتم استخدامه أيضاً لتحديد أي من البنوك الأربعة لذاكرة الوصول العشوائي.

• سجل اختيار الملفات (File Selection Register): يعمل كمؤشر لأي سجل آخر للأغراض العامة. ويتكون من عنوان ملف السجل، ويتم استخدامه في العنونة غير المباشرة. يوجد هناك سجل آخر للأغراض العامة هو سجل عداد البرنامج، وهو سجل 13 بت. تُستخدم البتات الخمس العلوية على أنها (PCLATH) لتعمل بشكل مستقل مثل أي سجل آخر، وتستخدم البتات الثمانية السفلية كبتات عداد البرنامج. يعمل عداد البرنامج كمؤشر للإرشادات المخزنة في ذاكرة البرنامج.

• (EEPROM): تتكون من 256 بايت من مساحة الذاكرة، إنها ذاكرة دائمة مثل (ROM)، ولكن يمكن مسح محتوياتها وتغييرها أثناء تشغيل (PIC). يمكن قراءة المحتويات الموجودة في (EEPROM) أو الكتابة إليها باستخدام سجلات الوظائف الخاصة مثل (EECON1) و (EECON) وما إلى ذلك.

• منافذ الإدخال والإخراج:

1- المنفذ A: وهو منفذ 16 بت، يمكن استخدامه كمنفذ إدخال أو إخراج بناءً على حالة سجل TRISA.

2- المنفذ B: وهو منفذ 8 بت، يمكن استخدامه كمنفذ إدخال وإخراج.

3- المنفذ C: هو منفذ 8 بت يتم تحديد تشغيله (الإدخال أو الإخراج) من خلال حالة سجل (TRISC).

4- المنفذ D: وهو عبارة عن منفذ 8 بت، وبصرف النظر عن كونه منفذ إدخال/ إخراج، يعمل كمنفذ تابع للاتصال بناقل المعالج الدقيق.

5- المنفذ E: هو منفذ 3 بت يخدم الوظيفة الإضافية لإشارات التحكم لمحول تناظري إلى رقمي.

•  المؤقتات: تتكون المتحكمات الدقيقة (PIC) من 3 مؤقتات، منها (Timer 0) و (Timer 2) عبارة عن مؤقتات 8 بت (Timer 1) هو مؤقت 16 بت، والذي يمكن استخدامه أيضاً كعداد.

• محول: 10 بت محول تناظري إلى رقمي، يتم التحكم في تشغيل المحول تناظري إلى رقمي بواسطة مسجلات الوظائف الخاصة هذه: (ADCON0) و (ADCON1).

• المذبذبات: تستخدم المذبذبات لتوليد التوقيت.

• CCP Module: تعمل بثلاث أوضاع مختلفة:وضع الالتقاط (capture Mode): يلتقط هذا الوضع وقت وصول الإشارة.

• وضع المقارنة: يعمل كمقارن تناظري ينتج مخرجات عندما تصل قيمة (timer1) إلى قيمة مرجعية معينة.

• وضع (PWM (Pulse Width modulation: يوفر إخراجاً معدل لقيمة النبضة بدقة 10 بت ودورة عمل قابلة للبرمجة (programmable duty cycle).

مميزات الميكروكونترولر – PIC Microcontroller:

• نسبة الخطأ قليلة جداً.

• اداء سريع جداً بسبب استخدام  بنية (RISC).

• من السهل العثور عليها.

• تعتبر من المتحكمات الدقيقة القوية جداً.

• عند المقارنة بوحدات تحكم أخرى يكون إستهلاك الطاقة قليل جداً.

• من السهل ربط الجهاز التناظري بدون استخدام أي دوائر كهربائية أخرى.

عيوب الميكروكونترولر – PIC Microcontroller:

• طول البرنامج مرتفع بسبب استخدام بنية (RISC).

• يوجد مجمع (accumulator) واحد ولا يمكن الوصول إلى ذاكرة البرنامج.