Bu yazıda, mikrodenetleyiciler ile FPGA’ler (Alan Programlanabilir Kapı Dizileri) arasındaki farkların derinlemesine bir açıklamasını ve ayrıca mikrodenetleyiciler ile mikroişlemciler arasındaki karşılaştırmayı bulacaksınız. Ayrıca FPGA’lerin kullanımlarını ve mikrodenetleyiciler ile programlanabilir mantık cihazları arasındaki farkları da inceleyeceğiz. Son olarak mikro denetleyicinin ne olduğunu ve temel işlevini anlayacaksınız.
Mikrodenetleyici ile FPGA arasındaki fark nedir?
Mikrodenetleyici ve FPGA’nın her ikisi de entegre devrelerdir, ancak çalışma ve programlanma şekilleri bakımından farklılık gösterirler.
Mikrodenetleyici, gömülü sistemlerdeki belirli görevleri kontrol etmek için önceden tanımlanmış bir dizi talimatı yürütmek üzere tasarlanmış, yerleşik işlemci, bellek ve giriş/çıkış çevre birimlerine sahip küçük bir bilgi işlem cihazıdır. Programlandıktan sonra mikro denetleyicinin işlevleri sabitlenir.
Öte yandan FPGA (Alanda Programlanabilir Kapı Dizisi) yeniden yapılandırılabilir bir dijital devredir. Bir mikro denetleyiciden farklı olarak FPGA, kullanıcıların üretim sonrasında donanım yapılandırmasını değiştirmesine olanak tanır; bu, dahili mantığının uygulamaya bağlı olarak farklı görevleri gerçekleştirmek üzere yeniden yazılabileceği anlamına gelir. FPGA’ler paralel işleme ve özel donanım konfigürasyonları gerektiren uygulamalar için idealdir.
Mikrodenetleyiciler basit, sabit görevler (örneğin, bir mikrodalga veya çamaşır makinesini kontrol etmek) için en uygun olsa da, FPGA’ler esnek, yüksek hızlı paralel işlemenin gerekli olduğu telekomünikasyon ve video işleme gibi yüksek performanslı uygulamalarda kullanılır.
Mikrodenetleyici ile mikroişlemci arasındaki farklar nelerdir?
Mikrodenetleyici, belirli bir cihazı veya sistemi kontrol etmek için tasarlanmış hepsi bir arada entegre devredir. Aynı yonga içinde bir işlemci (CPU), bellek (RAM ve ROM) ve giriş/çıkış bağlantı noktaları gibi çevre birimleri içerir. Mikrodenetleyiciler genellikle gömülü sistemlerde mikrodalgalar, yazıcılar ve otomobiller gibi cihazlarda belirli kontrol görevlerini gerçekleştirmek için kullanılır.
Mikroişlemci ise bilgisayarlarda ve diğer cihazlarda genel amaçlı görevleri yürütmek üzere tasarlanmış merkezi bir işlem birimidir (CPU). Mikrodenetleyicilerin aksine, mikroişlemcilerin çalışması için bellek ve giriş/çıkış arayüzleri gibi harici bileşenler gerekir. Mikroişlemciler, kişisel bilgisayarlar ve akıllı telefonlar gibi daha fazla işlem gücü gerektiren, görevlerin çeşitli olduğu ve önceden tanımlanmadığı sistemlerde kullanılır.
FPGA nedir ve ne için kullanılır?
FPGA (Alanda Programlanabilir Kapı Dizisi), geliştiricilerin üretildikten sonra dahili mantık devrelerini yapılandırmasına olanak tanıyan entegre bir devredir. Önceden tanımlanmış mimarileri takip eden standart işlemcilerin aksine, bir FPGA neredeyse herhangi bir dijital devre gibi davranacak şekilde programlanabilir. Bu esneklik, FPGA’leri telekomünikasyon, kriptografi, video işleme ve donanım hızlandırma gibi çok çeşitli uygulamalar için uygun hale getirir.
FPGA’ler donanım özelleştirmesinin ve paralel işlemenin kritik olduğu durumlarda kullanılır. Örneğin, video işlemede, bir FPGA aynı anda birden fazla veri akışını işleyebilir ve geleneksel mikro denetleyicilere veya işlemcilere kıyasla performansı önemli ölçüde artırır.
Mikrodenetleyici ile programlanabilir mantık cihazı arasındaki farklar nelerdir?
Mikrodenetleyici, genellikle sabit yazılım veya ürün yazılımını çalıştıran, belirli görevler için tasarlanmış işlemci, bellek ve çevre birimlerinden oluşan, çip üzerindeki eksiksiz bir sistemdir. Programlandıktan sonra davranışı sisteme kilitlenir.
FPGA gibi programlanabilir mantık cihazı (PLD), kullanıcıların özel dijital devreler tasarlamasına ve uygulamasına olanak tanıyan yapılandırılabilir bir cihazdır. PLD’ler farklı işlevleri gerçekleştirmek için birden çok kez yeniden programlanabilirken mikro denetleyiciler genellikle programlamadan sonra sabit bir işleve sahiptir.
Temel fark esneklikte yatmaktadır. Mikrodenetleyiciler gömülü sistemlerdeki basit, özel görevler için idealdir; FPGA’ler gibi PLD’ler ise daha çok yönlüdür ve özelleştirilebilir donanım gerektiren karmaşık uygulamalara uyacak şekilde yeniden yapılandırılabilir.
Mikrodenetleyici nedir ve işlevi nedir?
Mikrodenetleyici, gömülü sistemlerde belirli bir görevi gerçekleştirmek için tasarlanmış kompakt, kendi kendine yeten bir entegre devredir. Bir işlemci (CPU), bellek (RAM ve ROM) ve zamanlayıcılar, analogdan dijitale dönüştürücüler ve giriş/çıkış arayüzleri gibi çeşitli çevre birimlerinden oluşur.
Bir mikro denetleyicinin birincil işlevi, belleğinde saklanan talimatları uygulayarak cihazların çalışmasını kontrol etmektir. Mikrodenetleyiciler, ev aletlerinin kontrol edilmesi, otomotiv sistemlerinin yönetilmesi ve endüstriyel makinelerin çalıştırılması gibi günlük uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Sensörleri izleme, kullanıcılardan gelen girdileri yönetme ve aktüatörleri kontrol etme gibi görevleri yerine getirirler.
Bu makalenin mikrodenetleyiciler, FPGA’ler ve diğer ilgili cihazlar arasındaki temel farkları anlamanıza yardımcı olacağına inanıyoruz. Bu ayrımları öğrenmek, basit gömülü sistemlerden karmaşık dijital devrelere kadar çeşitli uygulamalar için en uygun teknoloji konusunda netlik sağlayabilir.