Bu yazı, üretim süreçleri, bileşenleri ve mikroişlemcilerden farkları da dahil olmak üzere mikrokontrolörlerin temellerini kapsar. Burada mikro denetleyicilerin nasıl yapıldığını, içerdikleri çeşitli bileşenleri ve bir Arduino mikro denetleyicisini özel olarak neyin tanımladığını tartışacağız.
Mikrodenetleyici Nasıl Yapılır?
Mikrodenetleyiciler, birkaç önemli adımı içeren karmaşık bir üretim süreciyle yapılır. Başlangıçta süreç, mühendislerin mikro denetleyici mimarisini ve devresini oluşturduğu tasarım aşamasıyla başlar. Tasarımı sonlandırdıktan sonra genellikle aşağıdaki adımlar gerçekleşir:
- Silikon Gofret İmalatı: Bir mikro denetleyicinin ana bileşeni silikon çipidir. Silikon plakalar daha büyük bir silikon kristalinden dilimlenir ve elektronik devreleri oluşturmak için katkılama ve aşındırma dahil bir dizi işlemden geçer.
- Fotolitografi: Bu teknik, devre tasarımını silikon levhaya aktarmak için kullanılır. Plakaya ışığa duyarlı bir kimyasal uygulanır ve istenen desenleri ortaya çıkarmak için ultraviyole ışık kullanılır.
- Aşındırma ve Biriktirme: Silikon levhanın açıkta kalan alanları kazınarak gerekli devre yolları oluşturulur. Bağlantılar için metaller gibi ilave malzeme katmanları levhanın üzerine biriktirilir.
- Test: Üretimden sonra çipler işlevsellik ve performans açısından test edilir. Bu, mikrokontrolörlerin gerekli spesifikasyonları karşıladığından emin olmak için otomatik test ekipmanlarını içerebilir.
- Paketleme: Test edildikten sonra mikrodenetleyiciler levhadan kesilir ve koruyucu kılıflara paketlenir. Bu paket, mikro denetleyiciyi elektronik devrelere entegre etmek için pinler veya konektörler içerir.
Mikrodenetleyicinin Bileşenleri Nelerdir?
Bir mikrodenetleyici tipik olarak her biri belirli bir işleve hizmet eden birkaç temel bileşenden oluşur:
- Merkezi İşlem Birimi (CPU): Talimatların yürütülmesinden ve verilerin işlenmesinden sorumlu olan mikro denetleyicinin beyni.
- Bellek: Mikrodenetleyiciler farklı bellek türlerini içerir:
- RAM (Rasgele Erişim Belleği): Programın yürütülmesi sırasında geçici veri depolamak için kullanılır.
- ROM (Salt Okunur Bellek): Firmware ve program talimatlarını saklar.
- Flash Bellek: Kullanıcı tanımlı kodun yeniden programlanmasına ve saklanmasına olanak tanıyan kalıcı bir bellek türüdür.
- Giriş/Çıkış (G/Ç) Bağlantı Noktaları: Bu bağlantı noktaları, mikro denetleyicinin sensörler, aktüatörler ve diğer çevre birimleri gibi harici cihazlarla iletişim kurmasına olanak tanır.
- Zamanlayıcılar/Sayaçlar: Zaman aralıklarını ölçmek ve kesin gecikmeler veya zamanlama olayları oluşturmak için kullanılır.
- Analog-Dijital Dönüştürücü (ADC): Analog sinyalleri (voltaj gibi) mikro denetleyicinin işleyebileceği dijital değerlere dönüştürür.
- İletişim Arayüzleri: UART, SPI veya I2C gibi bu arayüzler mikrodenetleyicinin diğer cihazlarla iletişim kurmasını sağlar.
Mikroişlemci ve Mikrodenetleyici Arasındaki Fark Nedir?
Mikroişlemci ile mikrodenetleyici arasındaki temel fark, tasarımlarında ve işlevselliklerinde yatmaktadır:
- Mikroişlemci: Tipik olarak bir mikroişlemci, PC’lerde ve sunucularda kullanılan genel amaçlı bir bilgi işlem birimidir. Karmaşık hesaplamaları gerçekleştirmek için tasarlanmıştır ve çok çeşitli uygulamaları çalıştırabilir. Mikroişlemcilerin çalışması için genellikle bellek ve G/Ç bağlantı noktaları gibi harici bileşenler gerekir.
- Mikrodenetleyici: Öte yandan mikrodenetleyici, gömülü sistemleri kontrol etmek için özel olarak tasarlanmış kompakt bir entegre devredir. CPU, bellek ve G/Ç bağlantı noktalarını tek bir çipte entegre ederek cihazları, robotları ve IoT cihazlarını kontrol etmek gibi özel görevler için uygun hale getirir.
Arduino Mikrodenetleyicisi nedir?
Arduino mikro denetleyicisi, elektronik projeler oluşturmak için popüler platformlar olan Arduino kartlarında kullanılan mikro denetleyiciyi ifade eder. Arduino kartları genellikle Microchip Technology’nin ATmega serisi (örn. ATmega328) gibi mikro denetleyicileri kullanır. Bu mikro denetleyiciler, programlamayı ve çeşitli bileşenlerle arayüz oluşturmayı basitleştirmek için özel olarak tasarlanmıştır.
Arduino mikrodenetleyicileri kullanıcı dostu bir ortama sahiptir ve hem yeni başlayanlar hem de deneyimli geliştiriciler için kapsamlı kütüphaneler ve destek sağlar. Kullanıcıların basit LED flaşörlerden karmaşık robotik sistemlere kadar etkileşimli projeler oluşturmasına olanak tanır ve bu da onları hobiciler ve profesyoneller için çok yönlü bir seçim haline getirir.
Bu makalenin mikrodenetleyiciler, bileşenleri ve modern elektronikteki önemi hakkında bilgi edinmenize yardımcı olacağını umuyoruz!
