Mikrodenetleyici Nedir?

Mikrodenetleyiciler(Microcontroller); Mikroişlemci(CPU) + Bellek(RAM/ROM) + Giriş Çıkış Birimleri(I/O) + Diğer İşlevler(timer, AD çevirici vs.) içeren birimlerin tek bir entegreye yerleştirilmesiyle oluşturulmuş bir tümleşik birim ya da mikrobilgisayardır.

Temel olarak Mikrodenetleyici birimlerini yakından incelemek gerekirse;

Mikroişlemciler(CPU); programın çalışması için gerekli işlemleri yürütür ve çevresel birimlerdeki verileri okur ve depolama işlemlerini sağlar.

Bellekler(ROM/RAM); ROM programın depolandığı, RAM ise geçici verilerin depolandığı bir hafıza birimidir.

Giriş Çıkış Birimleri (I/O); mikrodenetleyicinin çalışırken gönderdiği ve aldığı verilerin / sinyallerin "alınmasını ve verilmesini" sağlayan birimdir. I/O ise Input(Giriş) ve Output(Çıkış) kelimelerinden gelmektedir.

Mikrodenetleyiciler ve Mikroişlemciler arasındaki farklar:

Mikrodenetleyiciler; CPU, RAM, ROM, I/O, Timer gibi birimler tek bir çip içindedir. Dahili olarak ROM, RAM ve I/O portları mevcuttur. Harici tasarıma gereksinim duymazlar. Uygun fiyatlı ve “amaca özel” kullanımlıdır. Mikrodalga fırınlar, bulaşık makineleri, dijital alarmlı saatler ve buzdolapları gibi “kontrol” gerektiren bir çok elektronik cihazda kullanılmaktadır.

Mikroişlemciler; CPU bulundurur ancak RAM, ROM, I/O, Timer vb birimler ayrıca bağlanır. Harici bağlanması gereken birimlerin büyüklüklerine ve sayılarına tasarımcı tarafından karar verilir. Mikroişlemciler mikrodenetleyicilere göre pahalıdır ve genel amaçlıdır. Bilgisayarlarda kullanılırlar.

Günümüzde mikrodenetleyiciler genelde RISC (Reduced Instruction Set Computer) yapısına sahiptir. Tabi karşısında normalde kullandığımız bilgisayarlarda bulunan işlemcilerdeki CISC (Complex Instruction Set Computer) yapısı kullanılmaktadır. Aralarındaki fark komut çeşitliliğidir. Karşılaştırma olarak 8 bit CISC işlemcilerde 200 üzerinde komut bulunurken 8 bit RISC işlemcilerde bu sayı 30 komuta kadar inmektedir. Aynı zamanda CISC komutları 8 ila 20 makine adımında bazen daha fazla adımda işlerken RISC komutları genelde 1 veya 2 adımda işlenir. Bu da basit bazı işlevlerde büyük hız avantajı sağlar.

Mikrodenetleyicilerin kendi başına işlevler gerçekleştirebilmesi için programlamamız gerekir. Mikrodenetleyiciler 1 ve 0’dan oluşan Binary Sayı Sistemi ile çalışan “Makine Dilini” kullanmaktadır. Ancak bu dil çok zor olduğu için mikrodenetleyici üreticileri kendi ürünleri için “derleyiciler” üretmektedir. Bu derleyiciler, C, Pascal ve Basic gibi daha yaygın olarak kullanılan dillerde yazılan programların Makine Diline çevrilmesini sağlar. Böylece makine dili bilinmese de bu derleyiciler aracılığı ile bilinen programlama dillerinde program yazılabilir.

Mikro denetleyicileri PLC (Programmable Logic Controller – Programlanabilir Lojik Denetleyici) ile karıştırmamak gerekir zira PLC genelde endüstriyel alanlarda kullanılan, kendi standartları ve programlama dili olan bir alandır.