مائکروکونٹرولر (ایم سی یو) ایک قسم کا مربوط سرکٹ چپ ہے ، جو ایک چھوٹے سلیکن چپ پر سینٹرل پروسیسنگ یونٹ (سی پی یو) ، میموری (رام ، روم) ، مختلف ان پٹ/آؤٹ پٹ انٹرفیس (I/O) اور دیگر فنکشنل ماڈیولز کو مربوط کرتا ہے۔ چھوٹے سائز ، کم بجلی کی کھپت ، کم لاگت اور طاقتور افعال کی خصوصیت سے ، مائکروکونٹرولرز مختلف قسم کے الیکٹرانک آلات اور سسٹم میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں ، جیسے گھریلو ایپلائینسز ، صنعتی کنٹرول ، مواصلات کا سامان ، آٹوموٹو الیکٹرانکس ، وغیرہ۔
مائکروکونٹرولر کے ورکنگ عمل کو مندرجہ ذیل مراحل میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔
1. پاور آن ری سیٹ:جب مائکروکنٹرولر بجلی کی فراہمی سے منسلک ہوتا ہے تو ، یہ داخلی رجسٹروں کو صاف کرنے اور عام آپریشن کی تیاری کے لئے خود بخود پاور آن ری سیٹ کرے گا۔
2. ہدایات بازیافت:ری سیٹ مکمل ہونے کے بعد ، ایم سی یو پروگرام میموری سے ہدایت لیتا ہے اور اسے انسٹرکشن رجسٹر میں اسٹور کرتا ہے۔
3. ہدایات کی ضابطہ بندی:مائکروکونٹرولر کے ہدایات کو ضابطہ اخلاق کے مطابق آپریشن کا تعین کرنے کے لئے انسٹرکشن رجسٹر میں ہدایت کو ضابطہ کشائی کرتا ہے۔
4. ہدایات پر عمل درآمد:ضابطہ کشائی کے نتائج کے مطابق ، مائکروکونٹرولر اسی طرح کے کام انجام دیتا ہے ، جیسے ڈیٹا آپریشن ، منطق کا فیصلہ ، کنٹرول آؤٹ پٹ اور اسی طرح۔
5. مداخلت پروسیسنگ:ہدایت پر عمل درآمد کے دوران ، اگر اس میں کسی رکاوٹ کی درخواست کا سامنا کرنا پڑتا ہے تو ، ایم سی یو موجودہ ہدایت پر عمل درآمد کو روک دے گا اور مداخلت کی خدمت کے پروگرام کو سنبھالنے کے لئے جائے گا۔
6. چکرو پھانسی:ایم سی یو مختلف افعال کو سمجھنے کے لئے پروگرام میموری میں ہدایات کے ترتیب کے مطابق مذکورہ بالا عمل کو دہراتا ہے۔
مائکروکونٹرولر کے مختلف اجزاء اور اس کے کام کرنے کے اصول کی تفصیلی وضاحت درج ذیل ہے۔
1. سی پی یو:مائکروکونٹرولر کا سنٹرل پروسیسنگ یونٹ (سی پی یو) پورے نظام کا بنیادی مرکز ہے ، جو پروگرام میں ہدایات پر عمل درآمد کے لئے ذمہ دار ہے۔ سی پی یو بنیادی طور پر ریاضی کی منطق یونٹ (اے ایل یو) ، کنٹرول یونٹ (سی یو) اور رجسٹر گروپ پر مشتمل ہے۔ ALU ہر طرح کے ڈیٹا ریاضی اور منطقی فیصلوں کو انجام دینے کا ذمہ دار ہے۔ سی یو ہدایات کو ضابطہ کشائی اور کنٹرول کرنے کا ذمہ دار ہے۔ اور رجسٹر گروپ کو ڈیٹا اور انٹرمیڈیٹ کے نتائج کو ذخیرہ کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔
2. میموری:مائکروکونٹرولر کی یادداشت میں بنیادی طور پر پروگرام میموری (ROM) اور ڈیٹا میموری (RAM) شامل ہیں۔ پروگرام کی میموری کو تحریری پروگرام کوڈ کو ذخیرہ کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ ڈیٹا میموری کو آپریشن کے دوران ڈیٹا اور متغیر کو ذخیرہ کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔
3. I/O انٹرفیس:مائکروکونٹرولر کا I/O انٹرفیس بیرونی آلات کے ساتھ ڈیٹا کا تبادلہ کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے ، اور I/O انٹرفیس میں ان پٹ انٹرفیس (ان پٹ) ، آؤٹ پٹ انٹرفیس (آؤٹ پٹ) اور دو طرفہ انٹرفیس (دو طرفہ) شامل ہوتا ہے۔ بیرونی آلات کے ذریعہ بھیجے گئے ڈیٹا کو حاصل کرنے کے لئے ان پٹ انٹرفیس کا استعمال کیا جاتا ہے۔ آؤٹ پٹ انٹرفیس کو بیرونی آلات پر ڈیٹا بھیجنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ دو طرفہ انٹرفیس بیرونی آلات کے ذریعہ بھیجی گئی ڈیٹا حاصل کرنے کے ساتھ ساتھ بیرونی آلات کو ڈیٹا بھیج سکتا ہے۔
4. ٹائمر/کاؤنٹر:مائکروکونٹرولر کا ٹائمر/کاؤنٹر ٹائمنگ سگنل تیار کرنے یا بیرونی واقعات کو گننے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ ٹائمر/کاؤنٹر مقررہ تعدد کے ساتھ نبض سگنل تیار کرسکتے ہیں یا ان پٹ سگنل کی فریکوئنسی کے مطابق گنتی کرسکتے ہیں۔
5. سیریل مواصلات انٹرفیس:مائکروکونٹرولر کا سیریل مواصلات انٹرفیس دوسرے آلات کے ساتھ سیریل مواصلات کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ سیریل مواصلات انٹرفیس میں سیریل ٹرانسمیٹر (سیریل ٹرانسمیٹر) اور سیریل وصول کنندہ (سیریل وصول کنندہ) شامل ہیں ، جو اعداد و شمار کی مکمل ڈوپلیکس یا آدھے ڈوپلیکس ٹرانسمیشن کا احساس کرسکتے ہیں۔
6. ینالاگ سے ڈیجیٹل کنورٹر (ADC) اور ڈیجیٹل ٹو-انالاگ کنورٹر (DAC):مائکروکونٹرولر کا ADC پروسیسنگ کے لئے ینالاگ سگنل کو ڈیجیٹل سگنلز میں تبدیل کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ ڈی اے سی کا استعمال ڈیجیٹل سگنل کو بیرونی آلات میں آؤٹ پٹ کے لئے ینالاگ سگنلز میں تبدیل کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔
7. مداخلت کا نظام:مائکروکونٹرولر کا رکاوٹ نظام غیر متوقع واقعات سے نمٹنے اور نظام کے اصل وقت اور ردعمل کی رفتار کو بہتر بنانے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ مداخلت کے نظام میں مداخلت کا ذریعہ ، مداخلت کنٹرولر اور مداخلت سروس پروگرام شامل ہے۔ مداخلت کا ذریعہ وہ آلہ یا واقعہ ہے جو مداخلت کی درخواست پیدا کرتا ہے۔ رکاوٹ کنٹرولر مداخلت کی درخواست کو سنبھالنے اور ترجیح دینے کے لئے ذمہ دار ہے۔ اور رکاوٹ سروس پروگرام وہ پروگرام ہے جو مداخلت کے واقعے کو سنبھالتا ہے۔
8. گھڑی سرکٹ:مائکروکونٹرولر کا گھڑی سرکٹ ہر ماڈیول کے کام کو ہم آہنگ کرنے کے لئے مستحکم گھڑی کا سگنل فراہم کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ گھڑی کا سرکٹ عام طور پر اندرونی آسکیلیٹر اور گھڑی تقسیم کرنے والے پر مشتمل ہوتا ہے۔ اندرونی آسکیلیٹر ایک اعلی تعدد گھڑی کا سگنل تیار کرتا ہے۔ گھڑی تقسیم کرنے والا اعلی تعدد گھڑی کے سگنل کو ہر ماڈیول کے کام کے ل suitable موزوں کم تعدد گھڑی سگنلز میں تقسیم کرتا ہے۔
9. بجلی کی فراہمی کا سرکٹ:مائکروکونٹرولر کا بجلی کی فراہمی کا سرکٹ پورے سسٹم کے لئے مستحکم بجلی کی فراہمی وولٹیج فراہم کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ بجلی کی فراہمی کے سرکٹ میں عام طور پر وولٹیج ریگولیٹر اور ایک فلٹر شامل ہوتا ہے۔ وولٹیج ریگولیٹر مائکروکونٹرولر آپریشن کے ل suitable موزوں وولٹیج میں ان پٹ سپلائی وولٹیج کو مستحکم کرتا ہے۔ فلٹر کا استعمال سپلائی وولٹیج میں شور اور اتار چڑھاو کو ختم کرنے کے لئے کیا جاتا ہے۔
10. پردیی سرکٹس:مائکروکونٹرولر کے پردیی سرکٹس میں مختلف سینسر ، ایکچوایٹرز اور دیگر معاون سرکٹس شامل ہیں۔ بیرونی ماحول میں تبدیلیوں کا پتہ لگانے کے لئے سینسر استعمال ہوتے ہیں۔ ایکٹیویٹرز کو کنٹرول سگنلز کے مطابق بیرونی آلات چلانے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ اور معاون سرکٹس کو مخصوص افعال ، جیسے یمپلیفائر اور فلٹرز کا احساس کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔
مختصرا. ، مائکروکونٹرولر ایک انتہائی مربوط مائکرو کمپیوٹر ہے ، جو مختلف داخلی فنکشن ماڈیولز اور بیرونی پردیی سرکٹس کے ذریعہ مختلف آلات کے کنٹرول اور انتظام کا احساس کرتا ہے۔ مائکروکونٹرولر کے کام کرنے والے عمل کو پاور آن ری سیٹ ، انسٹرکشن ریکچنگ ، انسٹرکشن ڈیکوڈنگ ، ہدایات پر عمل درآمد ، رکاوٹ سے نمٹنے اور لوپ پر عمل درآمد جیسے اقدامات میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ مائکروکونٹرولر کی تشکیل اور ورکنگ اصول کو سمجھنے سے ہمیں مختلف الیکٹرانک آلات اور سسٹم کو بہتر ڈیزائن اور تیار کرنے میں مدد ملتی ہے۔