Reja kirish mikrokontroller haqida tushincha asosiy bo’lim a pic mikrokontrolleri turlari

REJA
1.KIRISH
Mikrokontroller haqida tushincha
2.ASOSIY BO’LIM
a) PIC mikrokontrolleri turlari
b) Mikrokontrollerlar bugungi kunda qayerlarda qo’llaniladi?
3.YAKUNIY BO’LIM
Eski mikrokontrolleri modellari

Mikrokontroller –bu bitta chipda butun mikroprotsessor tizimi. Ushbu chip har qanday elektron qurilmalarni boshqarish va ko‘p funksiyalarni bajarish uchun mo‘ljallangan. Elektron qurilmalarning o‘z-aro ta’siri mikrokontrollerga o‘rnatilgan dasturga muvofiq amalga oshiriladi.Mikrokontrollerni dasturlash uchun u kompyuterga ulangan bo‘lishi kerak, buning

uchun dasturchi deb nomlangan maxsus qurilma ishlatiladi. Uning yordamida mikrokontroller va kompyuter o‘rtasidagi munosabatlar amalga oshiriladi. Siz hatto dasturchini o‘ziga xos ko‘prik deb ayta olasiz.
Mikrokontrollerlar turli xil xususiyatlari uchun ko‘milgan tizimlarda qo‘llaniladi. U protsessor, kirish / chiqish,
ketma-ket portlar, taymerlar, ADC, DAC va shu kabilarni boshqarish vositasidan iborat. Mikrokontrollerlar bugungi kunda deyarli hamma joyda qo‘llaniladi: zamonaviy
monitorlarda, muzlatgichlar, planshetlar, xavfsizlik tizimlari, kir yuvish mashinalari va boshqalar. Tekshirish talab etiladigan har qanday elektron qurilmada mikrokontroller o‘z joyini egallashi mumkin. Va barchasi tufayli, uni deyarli xohlaganingizcha dasturlash mumkin. Shuning uchun, hatto bitta turdagichip ham elektron qurilmalarda ishlatilishi mumkin.Zamonaviy mikrokontroller dizaynining murakkabligiga qaramay, uning qanday ishlashini faqat bitta jumla bilan aytish mumkin: “Dastur kodi shunchaki mikrokontrollerning xotirasiga yozilgan, MK ushbu dasturning buyruqlarini o‘qiydi vakeyin ularni oddiygina bajaradi” –bu ishning butun prinsipi.
An’anaviy ravishda mikrokontrollerlarni uch guruhga bo‘lish mumkin: oddiy, o‘rnatilgan va universal.
Eng oddiy mikrokontrollerler yuqori ishlash talab qilinmaydigan holatlarda qo‘llaniladi, ammo arzon narxlar muhimdir.
Asboblar va asbob-uskunalarga o‘rnatilgan mikrokontrollerlar ixtisoslashgan vazifalarni bajarishuchun dasturlashtirilgan. Universal mikrokontrollerlar boshqarish, tartibga solish va boshqarish tizimlarida ko‘plab muammolarni hal qilishga qaratilgan. Agar siz zamonaviy mikrokontrollerlarning barcha turlarini tasavvur qilsangiz, iste’molchiga taqdim etiladigan ushbu sinfdagi juda ko‘p turli xil qurilmalarni ko‘rib hayratda qolishingiz mumkin. Biroq, ushbu qurilmalarning barchasini quyidagi asosiy turlarga bo‘lish mumkin:
-o‘rnatilgan 8 bitli MK,
-16-va 32-bitli MK,
-raqamli signal protsessorlari (raqamlisignallarni qayta ishlash uchun mo‘ljallangan ixtisoslashtirilgan mikroprosessor).
Kontrollerlar juda xilma-xil maqsadlarda bo‘lishi mumkin: xotira, printer, ketma-ket interfeys, texnologik jarayon va boshqalar. Mikrokontrollerni mikroprotsessor elementlari bazasi asosida qurilgan kontroller deb tushunish kerak. Mikrokontrollerlar bitta chipli, bitta taxtali, programlanadigan, mantiqiy, sanoat, universal va boshqalar bo‘lishi mumkin. Bitta chipdagi mikrokontroller tarkibiga mikroprotsessor va periferik qurilmalar va tekshirgichlar to‘plami kiradi: uzilishni boshqaruvchi, taymerlar, tarmoq boshqaruvchisi, ketma-ket kanal boshqaruvchisi, xotira boshqaruvchisi, DMA boshqaruvchisi va boshqalar.
Mikrokontrollerlarni tasniflashning ko‘plab usullari mavjud:
-Bit 8, 16 va 32 bitli mikrokontrollerlar farqlanadi.
-Signalni qayta ishlash qobiliyatlari uchun an’anaviy mikrokontroller va DSP mikrokontrollerlarini hisobga olish mumkin.
-Qo‘llash sohasiga ko‘ra quyidagi mikrokontrollerlar ajratiladi: avtomobil tarmoqlari, sanoat, boshqaruvchi tarmoqlari uchun, dvigatelni boshqarish va simsiz tarmoqni boshqarish.
Hisoblash resurslari miqdori bo‘yicha shartli ravishda mikrokontrollerlarning to‘rtta xarakterli guruhlarini ajratish mumkin:
Birinchi toifadagi protsessorlarga quyidagi xususiyatlar xos:
-ma’lumotlar xotirasining oz miqdori (o‘nlab -yuzlab bayt);
-dastur xotirasining oz miqdori (birlik -o‘nlab kilovord);
-nisbatan yuqori ko‘rsatkichlar;
-RISC buyruqlar tizimi;
-kam quvvat sarfi;
-oz sonli xulosalar;
-tashqi xotirani ulashning iloji yo'qligi
Eski mikrokontroller modellari tarkibiga tarmoq tekshirgichlari kirishi mumkin.Ushbu tekshirgichlarda asosiy g‘oya kam quvvat sarflaydigan va taxtada eng kam qismli qurilmalar yaratilishini ta’minlashdan iborat.
Protsessorlarning ikkinchi toifasi tashqi(chipdantashqari) xotiradanfoydalanish qobiliyati bilan ajralib turadi. Ushbu turkum arzon narxlardagi va kichik hisoblash resurslariga egaligi bilan o‘ziga xos xususiyatga ega. Bunday mikrokontrollerlarning ishi odatda birinchi toifaga qaraganda ancha past bo‘ladi. Ushbu turdagi kontrollerlar asosan ishlashga va quvvat sarfiga nisbatan yuqori talablar qo‘ymaydigan, lekin dastur kodi va talab qilinadigan ma’lumotlar xotirasiga talablarni oshiradigan oddiy va arzon qurilmalarda qo‘llaniladi.
Uchinchi toifadagi protsessorlar birinchi va ikkinchi toifalarga nisbatan markaziy kompyuter va kengaytirilgan manzil maydoniga nisbatan axborotni qayta ishlash samaradorligini oshirish uchun rivojlangan qo‘shimcha qurilmalarga ega. Ushbu toifadan boshlab ishlab chiqaruvchilar mikrokontrollerlarga tarmoq boshqaruvchilarini faol ravishda qo‘shishni boshlaydilar. Hozirda bu eng keng tarqalgan mikrokontroller turi hisoblanadi.
To‘rtinchi toifadagi protsessorlar xotirani himoya qilish mexanizmlari va katta manzil maydonidan foydalanish bilan ajralib turadi, bu esa operatsion tizimlardan real vaqt rejimida muammosiz foydalanishga imkon beradi. Ular uchinchi toifadan yuqori mahsuldorligi bilan ham ajralib turadi.
Mikrokontroller turli xil elektron qurilmalar va ular o‘rtasidagi o‘zaro munosabatlarni amalga oshirish uchun mo‘ljallangan. Shaxsiy kompyuterlarda ishlatiladigan mikroprotsessorlardan farqli o‘laroq, mikrokontrollerda o‘rnatilgan qo‘shimcha qurilmalar mavjud. Ushbu qurilmalar o‘z vazifalarini mikrokontrollovchi yadrosi nazorati ostida bajaradi.
Mikrokontroller –bu qayta ishlash moslamasi sifatida foydalaniladigan dasturlashtirilgan hisoblash mexanizmi, u hisob-kitoblarni amalga oshirishi va qarorlar qabul qilishi mumkin. Boshqa tomondan, mikrokontroller “kristalli kompyuter” hisoblanadi, chunki u mikroprotsessor, xotira va parallel raqamli kirish/ chiqish kabi qismlarni birlashtiradi.

Tiristor (yun. thyra — eshik, kirish va rezistor) — elektrik ventil xossasiga ega boʻlgan kremniy monokristall asosidagi yarimoʻtkazgich asbob. Yarimoʻtkazgich elementi kremniy (bir oz bor, alyuminiy va fosfor qoʻshilgan) monokristall disk (plastinka)dan tayyorlanadi. Ishlash prinsipi kremniy monokristallning elektronteshikli oʻtish (elektron p oʻtkazuvchanlikdan teshikli r oʻtkazuvchanlikka oʻtish) xossasiga asoslanadi. Bu xossa asbobning ventilli oʻtkazuvchanligini taʼminlaydi. Tiristorning triodli (trinistor; uchta tashqi chiqish — katod, anod, boshqaruvchi elektrod) va diodli (dinistor, boshkaruvchi elektrodsiz) turlari bor. Vazifasiga koʻra, bir tomonlama va ikki tomonlama oʻtkazuvchan, yuqori chastotali, impulsli, ikki operatsiyali va maxsus xillarga boʻlinadi. Fotorezistorlar, galliy arsenid asosidagi Tiristorlar ham bor.

Tiristor elektr oʻzgartirgichlarida ventil, avtomatik boshqarish tizimining ijrochi va kuchaytiruvchi elementlari, turli elektron qurilmalarda xotira kaliti hamda elementlari va boshqa sifatida ishlatiladi.

Elekrtonika xabarlardi uzatiwshi, qabil qiliwshi, qayta islewshi ha’m saqlawshi qurilmalar ha’m a’sbaplardi jaratiw usillarin u’yreniwshi islep shig’ariw menen shug’illaniwshi bag’dar bolip esaplanadi.

Elektrotexnika elektromagnit maydan nazariyasi, kvant mexanikasi , qatti dene du’zilis nazariyasi ha’m elektr o’tkiziwshen’lik ha’diyselerine uqsag’an fizika bilimlerin biliwdi talap etedi.
Elektronikanin’ rawajlaniwi ha’zirgi ku’nge deyin 4 basqishti basip o’tti.

1. 
   Basqish
   

Birinshi basqish asbaplari rezistorlar, induktiv katushkalar, magnitler, kondensatorlar elektromexanik a’sbaplarg’a uqsag’an passiv elementlerden ibarat
2-Basqish
Ilimpaz Li de Forest ta’repinen 1906-jilda triod lampasinin’ jaratiliwi menen baslandi. Triod elektr signallardi o’zgertiwshi,en’ keregi quwatliliq ku’sheytiriwshi birinshi aktiv element esaplanadi.
Electron lampalar ja’rdeminde ku’shsiz signallardi ku’sheyttiriw imkaniyati esabinnan radio, telefon so’ylesiwlerin keyinirek ko’rinislerdi de uzaq araliqlarg’a uzatiw ( televideniye ) imkaniyati payda boldi.
3-Basqish
Bul basqish Dj.Bardin, V.Bratteyn ha’m V.Shoklilar ta’repinnen 1948- jilda elektronikanin’ tiykarg’I aktiv elementleri bolg’an bipolyar transistor jaratiliwi menen baslandi. Bul jaratiwg’a Nobel siylig’I berildi. Bul transistor electron lampanin’ barliq waziypalarin orinlawi menen birge pas isenimlilik, ko’p energiya sarpi, u’lken o’lshemleri uqsag’an tiykarg’I kemshiliklerge iye emes edi.
4- Basqish
Bul basqish integral mikrosxemalari tiykarinda electron qurilma ha’mde sistemalar jasratiw menen baslanadi ha’m mikroelektronika da’wiri dep ataladi.

Mikroelektronika – fizik konstruktiv texnologik ha’m sxemotexnik usillardan paydalanip jan’a tu’rdegi electron a’sbaplar integral mikrosxemalar ha’m olardin’ qollaniw principlarin islep shig’iw jolinda izlenisler alip barip atirg’an elektronikanin’ bir bag’dari esaplanadi.

Ha’zirgi ku’nde telekommunikaciya ha’m informaciyalastiriw sistemasinin’ rawajlaniw da’rejesi mikroelektronika ha’m nanoelektronika o’nimlerinin’ olarda qollaniliw da’rejesine baylanisli

• 
  Birinshi integral mikrosxemalar 1958-jilda jaratildi. Integral mikrosxemalardin’ ko’lemi kishkene, awirlig’I kem, energiya sarpi kishi, isenimliligi joqari bolip, ha’zirgi ku’nde 3 konstruktiv texnologik variantlarda jaratilmaqta:
  

Qalin’ ha’m juqa perdeli, yarimo’tkizgishli ha’m gibrid

• 
  1965-jildan beri mikroelektronikanin’ rawajlaniwi ha’r eki jilda zamanago’y integral mikrosxemalardag’I elementler sani eki ma’rte artpaqta. Ha’zirgi ku’nde elementler sani 10*6 :10*9 ta bolg’an ju’da’ joqari ha’m giga joqari integral mikrosxemalar islep shig’arilmaqta.
  

Nanoelektrotexnika

O’lshemleri 0,1 den 100 nm ge deyin bolg’an yarim o’tkizgishli du’zilisler bolip mikroelektrotexnikanin’ mikrominyaturlaw jolindag’I logikaliq dawami esaplanadi.

Elektr shinjirlari dep, elektr toki payda qiliwshi ha’m onin’ aliniwin ta’miyinlew ushin berk jol payda qilatug’in qurilmalar jiynag’ina aytiladi. Elektr shinjiri tiykarinnan elektr energiyasinin’ deregi elektr energiyasi tutiniwshisi-R, birlestiriwshi simlar ha’mde shinjirlardi jalg’ap u’ziw ushin maslama ( ulag’ish ) ol kibi elementlerden quralg’an.

Derekte basqa tu’r energiya (issiliq, mexanik, ximiyaliq ha’m sog’an uqsasliq ) elektr energiyasina aytiladi. Elektr energiyasin payda qiliwshi tu’rli dereklerdin’ sha’rtli belgileniwi to’mendegishe :

• 
  EJK
  
• 
  Galvanik elementler ya’ki akkumulyator batareyalari.
  
• 
  Izbe iz jalg’ang’an galvanic elementler
  
• 
  Termometrler
  
• 
  Fotoelementler
  
• 
  Turaqli tok mashinasi generatori
  
• 
  O’zgermreli tok elektr mashina generatori
  

Barliq elektr energiya derekleri elementler esaplanadi. Elektr energiya issiliqqa aylanatug’in shinjir elementi qarsiliq R ya’ki o’zgeriwshen’lik g menen xarakterlenedi. Bunday elementler passiv elementler dep ataladi. Aktiv element shinjirlari passiv elementlerden basqa, electron ya’ki yarim o’tkizgishli a’spablardan quralg’an olarda kiriw signali energiyani o’zgertiw processin basqaradi.

• 
  Elektrod toklari tiykarg’I zariad tasiwshilardin’ kristall ko’lemindegi elektr maydan ta’sirinde dreyf ha’reketleniwine tiykarlang’an u’sh elektrodli kerenew menen basqarilatug’in yarim o’tkizgishli a’sbap maydanli tranzistor delinedi. Maydanli tranzistorlarda tok payda boliwinda tek bir tu’rli- tiykarg’I zariad tasiwshilar ( elektronlar ya’ki gewekler ) qatnasqanlig’I sebepli olar ayrim waqitlari unipolyar tranzistorlar dep ataladi. Maydanli tranzistorlarda BT lardag’I kibi tezlikke ta’sir etiwshi injeksiya ha’m ekstraksiya na’tiyjesinde tiykarg’I bolmag’an zariad tasiwshilardin’ toplaniw processi joq.
  

Maydanli tranzistorlarda tok boylama elektr maydan ta’sirinde erkin zaryad tasiwshilardin’ dreyf ha’reketi sebepli payda boladi. Tok payda qiliwshi o’tkizgish qatlam kanal dep ataldi ha’m ol n-kanalli ha’m p-kanalli boliwi mu’mkin. Kanal shetine elektrodlar ornatilg’an bolip, olardin’ biri istok, ekinshisi bolsa stok dep ataladi.
Elektrodlardan qay biri istok, qay biri stok dep ataliwinin’ a’hmiyeti joq. Zaryad tasiwshilar qaysi elektroddan kanalg’a aqsa, sol elektrod stok dep, zaryad tasiwshilardi kanaldan o’zine qabil qiliwshi elektrod bolsa stok dep belgilenedi.

Maydanli tranzistorlardin’ tu’rleri

• 
  Du’zilisi ha’m kanal tarawi o’tkiziwshen’liginin’ basqariw usilina qarap Maydanli tranzistorlardin’ bir-birinnen parqlaniwshi u’sh tu’ri bar
  

1. 
   Zatvori izolatsiyalang’an Maydanli tranzistorlar
   

2.Shottki barerli Maydanli tranzistor
3.p-n o’tiw menen basqariliwshi Maydanli tranzistorlar
Zatvorli izolaciyalang’ Maydanli tranzistorlar

• 
  Bunday Maydanli tranzistorlar metal zatvor ha’m kanal arasinda ju’da’ dielektrik qatlam bar. Bunday Maydanli transistor metal dielektrik yarim o’tkizgish du’ziliske iye ekenligi sebepli metal dielektrik yarim o’tkizgish transistor dep te ataladi.
  

Foydalanilgan adabiyotlar

Internet tarmag’i
Elektronika