ใบงานที่3.1ชื่อนางสาวธญารินทร์ นาเลาห์
- 1. ชื่อ นางสาวธญารินทร์ นาเลาห์ ชั้น ม.4/5 เลขที่ 13 ใบงานที่ 3.1 ส่วนประกอบไมโครคอนโทรลเลอร์ จงศึกษาและตอบคาถามดังต่อไปนี้ 1. ไมโครคอนโทรลเลอร์ ตรงกับคาภาษาอังกฤษว่า Microcontroller หมายถึง อุปกรณ์ ควบคุมขนาดเล็ก ซึ่งบรรจุความสามารถที่คล้ายคลึงกับระบบคอมพิวตอร์ โดยใน ไมโครคอนโทรลเลอร์ได้รวมเอาซีพียู, หน่วยความจา และพอร์ต ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักสาคัญของ ระบบคอมพิวตอร์เข้าไว้ด้วยกัน โดยทาการบรรจุเข้าไว้ในตัวถังเดียวกัน 2. ส่วนประกอบของไมโครคอนโทรลเลอร์ มีองค์ประกอบ 5 ส่วน คือ 1. หน่วยประมวลผลกลางหรือซีพียู (CPU : Central Processing Unit) 2. หน่วยความจา (Memory) สามารถแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ หน่วยความจาที่มีไว้สาหรับเก็บ โปรแกรมหลัก (Program Memory) เปรียบเสมือนฮาร์ดดิสก์ของเครื่องคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ คือข้อมูลใดๆ ที่ถูกเก็บไว้ในนี้จะไม่สูญหายไปแม้ไม่มีไฟเลี้ยง อีกส่วนหนึ่งคือหน่วยความจา ข้อมูล (Data Memory) ใช้เป็นเหมือนกกระดาษทดในการคานวณของซีพียู และเป็นที่พัก ข้อมูลชั่วคราวขณะทางาน แต่หากไม่มีไฟเลี้ยง ข้อมูลก็จะหายไปคล้ายกับหน่วยความแรม (RAM) ในเครื่ อ งคอมพิ ว เตอร์ ทั่ ว ๆ ไป แต่ ส าหรั บ ไมโครคอนโทรลเลอร์ ส มั ย ใหม่ หน่วยความจาข้อมูลจะมีทั้งที่เป็นหน่วยความจาแรม ซึ่งข้อมูลจะหายไปเมื่อไม่มีไฟเลี้ยง และ เป็นอีอีพรอม (EEPROM : Erasable Electrically Read-Only Mempry) ซึ่งสามารถเก็บข้อมูล ได้แม้ไม่มีไฟเลี้ยง 3. ส่วนติดต่อกับอุปกรณ์ภายนอก หรือพอร์ต (Port) มี 2 ลักษณะคือ พอร์ตอินพุต (Input Port) และพอร์ตส่งสัญญาณหรือพอร์ตเอาต์พุต (Output Port) ส่วนนี้จะใช้ในการเชื่อมต่อกับ อุปกรณ์ภายนอก ถือว่าเป็นส่วนที่สาคัญมาก ใช้ร่วมกันระหว่างพอร์ตอินพุต เพื่อรับสัญญาณ
- 2. อาจจะด้วยการกดสวิตช์ เพื่อนาไปประมวลผลและส่งไปพอร์ตเอาต์พุต เพื่อแสดงผลเช่น การ ติดสว่างของหลอดไฟ เป็นต้น 4. ช่องทางเดินของสัญญาณ หรื อบัส (BUS) คือเส้นทางการแลกเปลี่ยนสัญญาณข้อมูลระหว่าง ซี พี ยู หน่ ว ยความจ าและพอร์ ต เป็ น ลั ก ษณะของสายสั ญ ญาณ จ านวนมากอยู่ ภ ายในตั ว ไมโครคอนโทรลเลอร์ โดยแบ่งเป็นบัสข้อมูล (Data Bus) , บัสแอดเดรส (Address Bus) และ บัสควบคุม (Control Bus) 5. วงจรกาเนิดสัญญาณนาฬิกา นับเป็นส่วนประกอบที่สาคัญมากอีกส่วนหนึ่ง เนื่องจากการ ทางานที่เกิดขึ้นในตัวไมโครคอนโทรลเลอร์ จะขึ้นอยู่กับการกาหนดจังหวะ หากสัญญาณ นาฬิกามีความถี่สูง จังหวะการทางานก็จะสามารถทาได้ถี่ขึ้นส่งผลให้ไมโครคอนโทรลเลอร์ จัวนั้น มีความเร็วในการประมวลผลสูงตามไปด้วย 3. บริษัทที่พัฒนาไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวแรกของโลก คือ อินเทล มีชื่อเรียกว่า Mpu 4004(MCS-4) 4. การทางานของไมโครคอนโทรลเลอร์ จะประมวลคาสั่งข้อมูลในรูปสัญญาณแบบใด มีลักษณะ การทางานเช่นใด สัญญาณดิจิตอลมาเทียบกับตารางชุดคาสั่งเพื่อกาหนอการทางานในแบบต่างๆ ส่วนอัตราการ ประมวลผลนั้นขึ้นอยู่กับความถี่ของสัญญาณนาฬิกาที่ป้อนให้ 5. ยกตัวอย่างอุปกรณ์ที่นาเอาอุปกรณ์ชุดไมโครคอนโทรลเลอร์ มาใช้ในการผลิต 1 โทรทัศน์ 2 ตู้เย็น 3 นาฬิกาดิจตอล 4 คอมพิวเตอร์ 5 หมอหุงข้าวไฟฟ้า 6 แอร์ และอุปกรณ์ ิ ทางไฟฟ้าอื่นๆ 6. ภาษาคอมพิวเตอร์ที่ติดตัวมากับไมโครคอนโทรลเลอร์ คือภาษา แอสเซมบลี้ 7. ภาษาที่ใช้เขียนติดต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ ได้แก่ ภาษา C 8. ATMEGA-16 คือ ATMEL 9. ATMEGA-16 มีองค์ประกอบที่สาคัญอะไรบ้าง -หน่วยความจาภายใน 16Kbyle -หน่อวยความจา RAM 1 Kbyle
- 3. -การทางานด้วนความเร็ว 16 ล้านคาสั่งต่อวินาที ที่คริสตอล 16 MHz - พอร์ตอินฟุตเอาต์พุต 32 ตาแหน่ง -วงจรพัลส์วิดธ์มอดูเลเตอร์ 4 ช่อง -ไทเมอร์เคาน์เตอร์ 3 ตัว -การสือสารอนุกรม SPI/I2C/USART ่ -วงจรแปลงสัญญาณอะนาลอกเป็นดิจิตอล 10 บิต 8 ช่อง -สามารถโปรแกรมและลบได้นับหมื่นครั้ง