Bilgisayar Donanım ve Sistem Yazılımı Aslı Eyecioğlu Özmutlu aozmutlu@bartin.edu.tr

Ödev Sunumları Derlemesi Mikrodenetleyici nedir, nasıl çalışır? Mikrodenetleyicilerin, mikroişlemcilerden ne farkı vardır? Avantajları ve dezavantajları nelerdir?

Mikrodenetleyici Nedir? Tek bir entegre devre üzerinde mikroişlemci (CPU), bellek (RAM,ROM) ve G/Ç arabirimleri bulunduran bilgisayar sistemleridir. Bu birimler arasında veri, adres ve denetim yolları iletişimi sağlamak için kullanılır.

Mikrodenetleyici Bir mikrodenetleyicinin (MCU) temel bileşenleri: MCU = CPU + Bellekler+ G/Ç birimi + Saat darbe üreteci 1-Merkezi İşlem Birimi: CPU( Central Processing Unit) olarak bilinen işlemci çekirdeği programın çalışması için gerekli aritmetik ve mantıksal işlemleri yürütür. Çekirdek aynı zamanda bellek ünitelerindeki verileri okur veya depolar. 2- Bellek birimleri: ROM program kodunun depolandığı, RAM ise geçici veya program verilerinin depolandığı bellek türüdür. 3-Giriş/çıkış birimi :Mikrodenetleyiciden dış dünyaya giden sinyallerin gönderilmesinde veya dış dünyadan mikrodenetleyiciye gelen sinyallerin alınmasında kullanılır. 4-Saat darbe üretici: Tümdevre içerisindeki birçok fonksiyonel birimin senkronize bir şekilde çalışması için gerekli olan saat işaretini üretir.

Mikrodenetleyici Özellikleri Mikrodenetleyicilerde işlemler ve komutlar bit bit kontrol edilebildiğinden giriş-çıkış birimleri ve kesmeler çok etkin bir şekilde kullanılabilmektedir. Mikrodenetleyiciler sadece bir iş için programlanmışlardır ve bu program içlerindeki ROM'da değişmemek üzere saklı bulunur. Mikrodenetleyiciler düşük güçte çalışan çiplerdir Mikrodenetleyiciler genelde küçük ve düşük fiyatlı çiplerdir. Bir çok parçadan oluşan kompleks bir devreyi kolayca küçük boyutlara ve maliyete indirmenizi sağlar.

Mikrodenetleyici Mimarisi Mikro denetleyiciler genelde Harvard mimarisine uygun tasarlanır. Harvard mimarisinde komutlar ve veriler farklı belleklerde yer alırlar. Adres ve veri yolları farklıdır, böylece aynı anda komut ve operand erişimi yapılabilir.

Mikrodenetleyici ve Mikroişlemci Farkları Özel amaçlıdır, basit işlemler için tasarlanmıştır. Karmaşık işlemler yapmak için tasarlanmıştır. Tek başlarına çalışabilirler. Harici elemanlar kullanarak çalıştırılır. Harvard mimarisi kullanır. Von Neuman mimarisi kullanır. Az enerji harcar. Çok enerji harcar. Daha az komut kümesi vardır. Programlama kolaylığı sağlar. Daha karmaşık komut yapısı vardır.

Mikrodenetleyicinin Dezavantajları Gelişen her mikro denetleyici ile birlikte komut kodu ve yonga donanımı daha karmaşık bir hale gelmiştir Her komutun çevirim süresi aynı değildir. Farklı komutlar farklı çevrim sürelerinde çalıştıkları için makinanın performansını düşürecektir. Bir program içerisinde mevcut komutların hepsi kullanılamaz. Komutlar işlenirken bayrak bitlerinin dikkat edilmesi gerekir. Buda ek zaman süresi demektir.

Aslı Eyecioğlu Özmutlu aozmutlu@bartin.edu.tr