പങ്ക് വെക്കാം

ഒരു പ്രത്യേക ധര്‍മ്മം നിര്‍വഹിക്കുന്നതിന് വേണ്ടി ഒരുപാട് ഇലക്ട്രോണിക് ഘടഗങ്ങള്‍ കൂട്ടിയിണക്കി സംയോജിപ്പിച്ച്  ഉണ്ടാക്കിയിരിക്കുന്ന ഒതുക്കമുള്ള  ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സര്‍ക്ക്യൂട്ടാണ്  മൈക്രോകണ്‍ട്രോളര്‍. ചിലപ്പോള്‍ അതിനെ എംബെഡഡ് കണ്‍ട്രോളര്‍ അല്ലെങ്കില്‍ മൈക്രോകണ്‍ട്രോളര്‍ യൂണിറ്റ് (MCU) എന്നൊക്കെ അറിയപ്പെടുന്നു.

വാഹനങ്ങള്‍, റോബോട്ടുകള്‍, ഓഫീസ് ഉപകരണങ്ങള്‍, വീടുകള്‍, മൊബൈല്‍ ഉപകരങ്ങള്‍  തുടങ്ങി എല്ലാ തുറകളിലും ഇന്ന് മൈക്രോകണ്‍ട്രോളര്‍ ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു.

മൈക്രോകണ്‍ട്രോളറിന്‍റെ ഘടന 

ഒരു സാധാരണ മൈക്രോകണ്‍ട്രോളറില്‍ മൈക്രോപ്രോസസ്സര്‍, റാന്റം ആക്സസ് മെമ്മറി (RAM), വൈദ്യുതി ഉപയോഗിച്ച് മായിച്ചുകളയാന്‍ കഴിയുന്ന  ഇലക്ട്രിക്കല്ലി   ഇറെസബിള്‍ പ്രോഗ്രാമ്മബിള്‍ റീഡ് ഒണ്‍ലി മെമ്മറി(EEPROM), പ്രോഗ്രാമ്മബിള്‍ ഫ്ലാഷ് മെമ്മറി അല്ലെങ്കില്‍ പ്രോഗ്രാം മെമ്മറി,  ഇന്പുട്ട്/ഔട്പുട്ട് പെരിഫറല്‍സ്, തുടങ്ങിയവ ഒറ്റ ചിപ്പില്‍ ചേര്‍ത്ത് വച്ച് ഉണ്ടാക്കിയിരിക്കുന്നത്.

മൈക്രോകണ്‍ട്രോളറിന്‍റെ സവിശേഷതകള്‍

മൈക്രോകണ്‍ട്രോളറില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന മൈക്രോപ്രോസസ്സറിന്‍റെ പ്രോസസ്സറിംങ്ങ് കഴിവിനെ ആസ്പദമാക്കിയാണ് മൈക്രോകണ്‍ട്രോളറിന്‍റെയും കഴിവിനെ അടയാളപ്പെടുത്തുന്നത്. അപ്രകാരം ഇന്ന് 4-ബിറ്റ്, 8-ബിറ്റ്, 16-ബിറ്റ്, 32-ബിറ്റ്, 64-ബിറ്റ് എന്നിങ്ങനെ പല ബിറ്റ് നിലവാരത്തിലുള്ള മൈക്രോകണ്‍ട്രോളറുകള്‍ ലഭ്യമാണ്. മാത്രമല്ല ഒരേ ബിറ്റ് നിരക്കില്‍ തന്നെ വ്യതസ്ത മെമ്മറി കപ്പാസിറ്റിയുള്ള മൈക്രോകണ്‍ട്രോളറുകളും ലഭ്യമാണ്  8ബിറ്റ്  മൈക്രോകണ്‍ട്രോളറുകളില്‍ തന്നെ അതിന്‍റെ ആന്തരിക മെമ്മറിയായ EEPROM കപ്പാസിറ്റിയിലും പ്രോഗ്രാം മെമ്മറിയുടെ കപ്പാസിറ്റിയിലും വ്യത്യാസം ഉണ്ടാവാം  ഉദാഹരണത്തിന് അറ്റ്‌മല്‍ കമ്പനിയുടെ അറ്റ്‌മെഗാ-8A എന്ന 8-ബിറ്റ് മൈക്രോകണ്‍ട്രോളറില്‍ 8KB(കിലോ ബൈറ്റ്) പ്രോഗ്രാം മെമ്മറിയും  512ബൈറ്റ്  EEPROM മെമ്മറിയും ആണുള്ളത് അതെ സമയം അറ്റ്‌മല്‍ കമ്പനിയുടെ തന്നെ അറ്റ്‌മെഗാ-328 എന്ന 8-ബിറ്റ് മൈക്രോകണ്‍ട്രോളറില്‍ 32KB(കിലോ ബൈറ്റ്) പ്രോഗ്രാം മെമ്മറിയും  1 KB (കിലോ ബൈറ്റ്)  EEPROM മെമ്മറിയുമാണുള്ളത്.  ഇതില്‍ നിന്നും ഒരു കാര്യം മനസ്സിലാക്കേണ്ടത് ഏത് ഉപകരണമാണോ ഉണ്ടാക്കാന്‍ പോകുന്നത് അതിന് എത്ര പ്രോഗ്രം മെമ്മറിയും EEPROM മെമ്മറിയും വേണ്ടിവരും എന്ന് കണക്കുകൂട്ടിയാണ് ആ ഉപകരണത്തിനുവേണ്ട മൈക്രോകണ്‍ട്രോളര്‍ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത്. അതുകൊണ്ടുതന്നെ ഒരു മൈക്രോകണ്‍ട്രോളര്‍ വാങ്ങിയതിനു ശേഷം പിന്നീട് അധികമായി ഒന്നും കൂട്ടിച്ചേര്‍ക്കെണ്ടി വരില്ല. സെന്‍സറുകളും മറ്റു ഘടഗങ്ങളും വളരെ ഈസിയായി മൈക്രോകണ്‍ട്രോളറുമായി ബന്ധിപ്പിക്കാം.

ഹാർവാർഡ് ആർക്കിടെക്ചർ അല്ലെങ്കിൽ വോൺ ന്യൂമാൻ ആർക്കിടെക്ചർ (വാസ്തുവിദ്യ) അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് മൈക്രോകൺട്രോളർ ആർക്കിടെക്ചർ, രണ്ടു പ്രഗല്‍ഭ യൂണിവേര്‍‌സിറ്റികളാണ് ഹാർവാർഡ് വോൺ ന്യൂമാൻ എന്നിവ ഇവര്‍ വികസ്സിപ്പിചെടുത്ത  ആർക്കിടെക്ചറുകള്‍ (വാസ്തുവിദ്യ) ആയതിനാലാണ് അവക്ക് ആ പേര് നല്‍കിയിരിക്കുന്നത്  പ്രോസസ്സറും മെമ്മറിയും തമ്മിലുള്ള ഡാറ്റ കൈമാറുന്ന രീതികളിലുള്ള മാറ്റമാണ് ഈ രണ്ടു ആർക്കിടെക്ചറുകള്‍ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം. ഒരു ഹാർവാഡ് ആർക്കിടെക്ച്ചറില്‍ ഡാറ്റായും  ഇൻസ്ട്രക്ഷനും കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നതിന് ഒരു ബസ്‌ തന്നെ ഉപയോഗിക്കുന്നു. വോൺ ന്യൂമാൻ ആർക്കിടെക്ച്ചറില്‍ ഡാറ്റായും ഇൻസ്ട്രക്ഷനും കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നതിന് ഡാറ്റാ, നിർദ്ദേശങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്കായി വ്യത്യസ്ത ബസുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

മിക്ക  മൈക്രോകണ്‍ട്രോളറുകളും ഹാർവാർഡ് ആർക്കിടെക്ചറും റിസ്ക് (RISC – Reduced Instruction Set Computer) ഇന്‍സ്ട്രക്ഷനും (നിര്‍ദേശങ്ങള്‍) പിന്തുടരുന്നവയാണ്. അതേ സമയം മിക്ക മൈക്രോപ്രോസസ്സറുകളും വോൺ ന്യൂമാൻ ആർക്കിടെക്ചറും സിസ്ക് (CISC – Complex Instruction Set Computer)ഇന്‍സ്ട്രക്ഷനും (നിര്‍ദേശങ്ങള്‍) പിന്തുടരുന്നവയാണ്. സിസ്കിന് ഏകദേശം 80 നിര്‍ദേശങ്ങളടങ്ങുന്ന ഒരു സെറ്റുള്ളപ്പോള്‍ റിസ്ക് നു വെറും 30  നിര്‍ദേശങ്ങള്‍ മാത്രമേയുള്ളൂ അതുകൊണ്ട്തന്നെ റിസ്ക് ഉപയോഗിച്ച് ഒരു പ്രോഗ്രാം അനായാസം തയ്യാറാക്കാം.

അസംബ്ലി ഭാഷ യിലാണ് മൈക്രോകണ്‍ട്രോളറുകള്‍ക്ക് വേണ്ടി പ്രോഗ്രാമുകള്‍ തയ്യാറാക്കുന്നത് അത്തരം പ്രൊഗ്രാമുകള്‍ ഒരു അസ്സംബ്ലറിന്‍റെ സഹായത്താല്‍  നേരിട്ടുതന്നെ  മൈക്രോകണ്‍ട്രോളറുകളിലേക്ക് മാറ്റാനും കഴിയും.  എന്നിരുന്നാലും വളരെയധികം ലൈനുകള്‍ ഉള്ള ഒരു നീളം കൂടിയ പ്രോഗ്രമാണെങ്ങില്‍ അത്തരം പ്രോഗ്രാമുകളെ വിശകലനം ചെയ്യാന്‍ ധാരാളം സമയം ആവശ്യമാണ് വളരെയധികം ബുദ്ധിമുട്ടുമാണ് അത്തരം സന്ദര്‍ഭങ്ങളില്‍ C (സി) ഭാഷയിലാണ് പ്രോഗ്രാമുകള്‍ തയ്യാറാക്കുന്നാത് സി പ്രോഗ്രാമില്‍ ഇംഗ്ലീഷ് ഭാഷയിലെ  നമുക്കറിയാവുന്ന വാക്കുകളും കണക്കിലെ ചിഹ്നങ്ങളും മറ്റും ഉപയോഗിച്ചാണ്‌ പ്രോഗ്രാമുകള്‍ തയ്യാറാക്കുന്നത്. അത്കൊണ്ട്തന്നെ ഒരാള്‍ തയ്യാറാക്കിയ പ്രോഗ്രാം മറ്റൊരാള്‍ക്ക്‌ വളരെ വേഗത്തില്‍ മനസ്സിലാക്കാന്‍ സാധിക്കും. ഒരു കമ്പൈലറിന്‍റെ സഹായത്തോടെ മൈക്രോകണ്‍ട്രോളറുകള്‍ക്ക് മനസ്സിലാകുന്ന ഭാഷയിലേക്ക് മാറ്റാനും കഴിയും. മൈക്രോകണ്‍ട്രോളറുകള്‍ക്ക് പ്രോഗ്രാമുകള്‍ തയ്യാറാക്കുന്നതിന് കൂടുതലായും ഉപയോഗിച്ചു വരുന്ന ഭാഷയാണ് C (സി).

ഒരു ഉല്‍പ്പന്നം ഉണ്ടാക്കുന്നതിനാവശ്യമായ മിക്ക ഇലക്ട്രോണിക് ഘടഗങ്ങളും മൈക്രോകണ്‍ട്രോളറുകളില്‍ തന്നെ ഉണ്ട് അത് കൊണ്ടുതന്നെ വളരെ വേഗത്തിലും എന്നാല്‍ വളരെ ഒതുക്കത്തിലും ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കാന്‍ കഴിയും ഉദാഹരണത്തിന് ഇന്‍പുട്ട്/ഔട്പുട്ട് പിന്നുകള്‍, ആശയവിനിമയത്തിനുള്ള സീരിയല്‍ കമ്മ്യൂണിക്കേഷന്‍ I2C (ഇന്റര്‍ ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സര്‍ക്ക്യൂട്ട്) സാങ്കേതികവിദ്യകള്‍, സമയം ക്രമീകരിക്കാനുള്ള ടൈമറുകള്‍ തുടങ്ങിയവ  മൈക്രോകണ്‍ട്രോളറുകളില്‍ തന്നെ കാണാന്‍ കഴിയും.

വിവധതരം മൈക്രോകൺട്രോളറുകള്‍

സാധാരണയായി കാണുന്ന മൈക്രോകൺട്രോളറുകളാണ് ഇന്‍റെല്‍ കമ്പനിയുടെ MCS-51 പലപ്പോഴും 8051 എന്നാണ് പറയാറ്, ഇതാണ് ആദ്യമായി വികസ്സിപ്പിചെടുത്ത മൈക്രോകണ്‍ട്രോളര്‍. 1996 ല്‍ അറ്റ്‌മല്‍ കമ്പനി വികസ്സിപ്പിചെടുത്ത മൈക്രോകൺട്രോളറാണ് എ വി ആര്‍ (AVR). മൈക്രോചിപ്പ് കമ്പനി വികസ്സിപ്പിചെടുത്തതാണ് പിക് (PIC) മൈക്രോകണ്‍ട്രോളര്‍. ഇന്ന് കാണുന്ന ഒട്ടുമിക്ക  സ്മാര്‍ട്ട്‌ ഫോണുകളിലും ഉപയോഗിക്കുന്നത് ആം (ARM) അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള മൈക്രോകൺട്രോളറുകളാണ്, അങ്ങനെ പറയാന്‍ കാരണം ARM എന്ന്പ റയുന്നത് ഒരു മൈക്രോപ്രോസസ്സറാണ് ആക്രോ റിസ്ക് മഷീന്‍ എന്ന കമ്പനിയാണ് ഇവ  വികസ്സിപ്പിചെടുത്തത് പിന്നീട് ആ കമ്പനി അഡ്വാന്‍സ്‌ഡ് റിസ്ക്മ ഷീന്‍സ് എന്ന  പേരില്‍ ഇന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. ആം എന്ന മൈക്രോപ്രോസസ്സര്‍ വിദ്യ (ആർക്കിടെക്ച്ചര്‍) മറ്റു കമ്പനികള്‍ വാങ്ങുകയും അവരുടെ മൈക്രോകൺട്രോളറുകളില്‍ ഉള്‍പ്പെടുത്തുകയുമാണ് ചെയ്യുന്നത്.

NXP സെമികണ്ടക്ടർ, റെൻസാസ് ഇലക്ട്രോണിക്സ്, സിലിക്കൺ ലാബ്സ്, ടെക്സാസ് ഇൻസ്ട്രുമെന്റ്സ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടെ അനേകം കമ്പനികൾ മൈക്രോകൺട്രോളററുകൾ നിർമ്മിക്കുകയും വിൽക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അറ്റ്‌മല്‍ കമ്പനി മൈക്രോചിപ്പ് കമ്പനിയില്‍ ലയിപ്പിച്ചു എന്ന വാര്‍ത്തകള്‍ പുറത്ത് വന്നുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു.


പങ്ക് വെക്കാം

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *