I. تعارف
مائکروکونٹرولر ، جدید الیکٹرانک ٹکنالوجی کے بنیادی جزو کے طور پر ، اس کی ترقی کی تاریخ الیکٹرانک ٹکنالوجی کی پیشرفت سے قریبی تعلق رکھتی ہے۔ چونکہ اس کی پیدائش وسط -1970 s میں ہے ، مائکروکونٹرولرز ، اعلی انضمام ، کم لاگت اور اعلی کارکردگی کے فوائد کے ساتھ ، بہت سے شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوئے ہیں ، جیسے موٹر کنٹرول ، بارکوڈ قارئین/اسکینرز ، صارف الیکٹرانکس ، گیمنگ ڈیوائسز ، ٹیلیفون ، ایچ وی اے سی ، بلڈنگ سیکیورٹی اور رسائی کنٹرول ، صنعتی کنٹرول اور آٹومیشن ، اور سفید سامان۔ اس مقالے میں ، مائکروکونٹرولر کی تعریف ، ورکنگ اصول اور کام کے حالات کو تفصیل سے متعارف کرایا جائے گا۔
ii. مائکروکنٹرولر کی تعریف
مائکروکونٹرولر ، جسے ایم سی یو (مائکروکونٹرولر یونٹ) کے طور پر مختص کیا گیا ہے ، ایک مائکرو کمپیوٹر ہے جس میں ایک ہی چپ مائکرو کمپیوٹر میں مربوط مائکرو کمپیوٹر کا بنیادی حصہ ہوگا۔ یہ سنٹرل پروسیسنگ یونٹ (سی پی یو) ، میموری (روم ، رام) ، ان پٹ/آؤٹ پٹ (I/O) انٹرفیس ، ٹائمنگ/کاؤنٹر ، اور مداخلت کے نظام اور دیگر بڑے اجزاء کو مربوط کرتا ہے ، اور اس کی چھوٹی سائز ، کم بجلی کی کھپت کی خصوصیت ہے۔ اور مستحکم کارکردگی۔ مائکروکونٹرولرز کے ظہور نے سرایت شدہ نظاموں کی ترقی کو بہت فروغ دیا ہے ، جس سے متعدد ذہین آلات کی وصولی کو قابل بناتا ہے۔
iii. مائکروکونٹرولر کا ورکنگ اصول
مائکروکونٹرولر کا ورکنگ اصول بنیادی طور پر اس کے داخلی اجزاء کے کوآپریٹو کام پر مبنی ہے۔ خاص طور پر ، مائکروکنٹرولر کے ورکنگ اصول کا خلاصہ اس طرح کیا جاسکتا ہے:
سنٹرل پروسیسنگ یونٹ (سی پی یو):سی پی یو مائکروکونٹرولر کا بنیادی حصہ ہے ، جو ہدایات ، ڈیٹا پروسیسنگ اور کنٹرول الگورتھم پر عمل درآمد کے لئے ذمہ دار ہے۔ سی پی یو اپنے کاموں کو گھڑی کے اشاروں کے ذریعے ہم آہنگ کرتا ہے ، اور پروگرام میں سیٹ کردہ ہدایت کے مطابق متعلقہ کاروائیاں انجام دیتا ہے۔
یادداشت:مائکروکونٹرولرز میں مختلف قسم کے داخلی یادیں ہوتی ہیں ، بشمول پروگرام میموری (فلیش یا EEPROM) اور ڈیٹا میموری (RAM)۔ پروگرام میموری کو پروگرام کوڈ کو تھامنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے اور ڈیٹا میموری کو پروگرام میں استعمال ہونے والے ڈیٹا کو تھامنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ میموری کی جسامت اور قسم کا انحصار مخصوص مائکروکنٹرولر ماڈل پر ہوتا ہے۔
پردیی انٹرفیس:متعدد پردیی انٹرفیس مائکروکونٹرولر میں مربوط ہیں ، جن میں عمومی مقصد کے آدانوں اور آؤٹ پٹ (جی پی آئی او) ، ینالاگ ان پٹ اور آؤٹ پٹ (اے ڈی سی ایس ، ڈی اے سی ایس) ، مواصلات انٹرفیس (یو آر ٹی ایس ، ایس پی آئی ایس ، آئی 2 سی ایس) ، ٹائمر ، اور پی ڈبلیو ایم شامل ہیں۔ یہ پردیی انٹرفیس مائکروکونٹرولر کو بیرونی آلات کے ساتھ ڈیٹا کا تبادلہ کرنے اور کنٹرول کرنے کے قابل بناتے ہیں۔
رکاوٹ سے نمٹنے کے طریقہ کار:مائکروکونٹرولر ایک رکاوٹ میکانزم کی حمایت کرتا ہے جس کے تحت جب کوئی بیرونی واقعہ پیش آتا ہے (جیسے ، ایک کلید دبائی جاتی ہے ، ڈیٹا کا استقبال مکمل ہوتا ہے وغیرہ) ، مائکروکونٹرولر موجودہ پروگرام پر عمل درآمد میں خلل ڈالتا ہے اور متعلقہ مداخلت سروس پروگرام کی نفاذ میں تبدیل ہوجاتا ہے۔ یہ میکانزم مائکروکونٹرولر کو حقیقی وقت میں بیرونی واقعات کا جواب دینے کے قابل بناتا ہے ، جس سے نظام کے حقیقی وقت اور وشوسنییتا کو بہتر بنایا جاتا ہے۔
مائکروکونٹرولر کے آپریشن کے دوران ، سی پی یو پہلے پروگرام میموری سے ہدایت پڑھتا ہے اور ہدایت پر عملدرآمد کرتا ہے۔ ہدایت پر عمل درآمد میں ڈیٹا ریڈنگ ، پروسیسنگ ، اسٹوریج ، اور پیری فیرلز کا کنٹرول جیسے کام شامل ہوسکتے ہیں۔ جب کوئی بیرونی واقعہ پیش آتا ہے تو ، مائکروکونٹرولر اس بات کا تعین کرتا ہے کہ آیا موجودہ پروگرام پر عملدرآمد میں خلل ڈالنا ضروری ہے یا نہیں اور اس سے متعلقہ مداخلت کرنے والی خدمت کے پروگرام کو عملی جامہ پہنایا جاتا ہے۔ مداخلت سروس پروگرام پر عمل درآمد کے بعد ، مائکروکانٹرولر پروگرام پر عملدرآمد جاری رکھنے کے لئے اصل پروگرام پر عملدرآمد پوائنٹ پر واپس آئے گا۔
iv. مائکروکونٹرولر آپریٹنگ حالات
مائکروکونٹرولر کے معمول اور مستحکم آپریشن کو یقینی بنانے کے لئے مندرجہ ذیل تین بنیادی شرائط کو پورا کرنا ہوگا:
بجلی کی فراہمی:مائکروکنٹرولر کو کسی خاص بجلی کی فراہمی کے تحت کام کرنے کی ضرورت ہے۔ آپریٹنگ بجلی کی فراہمی عام طور پر بجلی کی فراہمی کے سرکٹ کے ذریعہ فراہم کی جاتی ہے ، وولٹیج کی حد عام طور پر 3 ~ 5 V ہوتی ہے۔ توانائی کی بچت کی حالت میں کچھ مائکروکونٹرولر ، سپلائی وولٹیج ضائع نہیں ہوسکتی ہے ، بصورت دیگر مائکروکنٹرولر جاگ نہیں سکے گا۔ ایک بار پھر
ری سیٹ سرکٹ:ری سیٹ سرکٹ مائکروکونٹرولر کی ری سیٹ لیول پیدا کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ جس وقت مائکروکونٹرولر کو بجلی کی فراہمی مل جاتی ہے ، ری سیٹ سرکٹ اسے دوبارہ ترتیب دینے کے لئے مائکروکانٹرولر کو ری سیٹ کی سطح فراہم کرے گا۔ ری سیٹ کے بعد ، مائکروکانٹرولر ابتدائی حالت سے کام کرنا شروع کرتا ہے۔
کلاک دوئم سرکٹ: گھڑی آسکیلیشن سرکٹ مائکروکونٹرولر کے معمول کے آپریشن کی بنیاد ہے۔ مائکروکونٹرولر (جیسے اسٹور/بازیافت ڈیٹا ، ینالاگ اسٹوریج وغیرہ) کی مختلف کاروائیاں گھڑی کی دالوں کے ذریعہ چلتی ہیں۔ صرف گھڑی کی نبض کی کارروائی کے تحت مائکروکانٹرولر منظم انداز میں کام کرسکتا ہے۔
V. نتیجہ
جدید الیکٹرانک ٹکنالوجی میں بنیادی جزو کے طور پر ، مائکروکونٹرولر کی ترقی کی تاریخ الیکٹرانک ٹکنالوجی کی پیشرفت کے ساتھ قریب سے جڑی ہوئی ہے۔ اس کی تعریف ، ورکنگ اصول اور کام کے حالات کے تفصیلی تعارف کے ذریعے ، ہم جدید ٹکنالوجی میں مائکروکانٹرولر کے اہم مقام اور کردار کے بارے میں گہری تفہیم حاصل کرسکتے ہیں۔ ٹکنالوجی کی مستقل پیشرفت اور اطلاق کے شعبوں کی توسیع کے ساتھ ، مائکروکونٹرولرز کی کارکردگی اور افعال کو مزید بہتر اور کمال کیا جائے گا ، جس سے سائنس اور ٹکنالوجی کی مستقبل کی ترقی میں نئی جیورنبل کو انجیکشن لگائے گا۔