متحكم دقيق


المتحكم الدقيق ( MC أو UC أو μC ) أو وحدة المتحكم الدقيق ( MCU ) عبارة عن كمبيوتر صغير على دائرة متكاملة واحدة . يحتوي المتحكم الدقيق على وحدة معالجة مركزية واحدة أو أكثر ( نوى المعالج ) بالإضافة إلى ذاكرة وأجهزة طرفية قابلة للبرمجة للإدخال/الإخراج . غالبًا ما يتم تضمين ذاكرة البرنامج في شكل فلاش NOR أو ROM OTP أو ذاكرة الوصول العشوائي الكهروضوئية على الشريحة، بالإضافة إلى كمية صغيرة من ذاكرة الوصول العشوائي . تم تصميم المتحكمات الدقيقة للتطبيقات المضمنة ، على عكس المعالجات الدقيقة المستخدمة في أجهزة الكمبيوتر الشخصية أو التطبيقات العامة الأخرى التي تتكون من شرائح منفصلة مختلفة.
في المصطلحات الحديثة، يشبه المتحكم الدقيق نظامًا على شريحة (SoC)، ولكنه أقل تطورًا منه. قد يتضمن نظام على شريحة (SoC) متحكمًا دقيقًا كأحد مكوناته ولكنه عادةً ما يدمجه مع أجهزة طرفية متقدمة مثل وحدة معالجة الرسومات (GPU) أو وحدة Wi-Fi أو معالج مساعد واحد أو أكثر .
تُستخدم وحدات التحكم الدقيقة في المنتجات والأجهزة التي يتم التحكم فيها تلقائيًا ، مثل أنظمة التحكم في محرك السيارات والأجهزة الطبية القابلة للزرع وأجهزة التحكم عن بعد وأجهزة المكاتب والأجهزة الكهربائية والألعاب وغيرها من الأنظمة المضمنة . من خلال تقليل الحجم والتكلفة مقارنة بتصميم يستخدم معالجًا دقيقًا منفصلًا وذاكرة وأجهزة إدخال/إخراج، تجعل وحدات التحكم الدقيقة التحكم الرقمي في المزيد من الأجهزة والعمليات أمرًا عمليًا. تعد وحدات التحكم الدقيقة ذات الإشارة المختلطة شائعة، حيث تدمج المكونات التناظرية اللازمة للتحكم في الأنظمة الإلكترونية غير الرقمية. في سياق إنترنت الأشياء ، تعد وحدات التحكم الدقيقة وسيلة اقتصادية وشائعة لجمع البيانات واستشعار العالم المادي وتشغيله كأجهزة حافة .
قد تستخدم بعض وحدات التحكم الدقيقة كلمات مكونة من أربعة بتات وتعمل بترددات منخفضة تصل إلى 4 كيلوهرتز لاستهلاك منخفض للطاقة ( ملي واط أحادي الرقم أو ميكرو واط). تتمتع هذه الوحدات عمومًا بالقدرة على الاحتفاظ بالوظائف أثناء انتظار حدث مثل الضغط على زر أو أي مقاطعة أخرى؛ قد يكون استهلاك الطاقة أثناء السكون (ساعة وحدة المعالجة المركزية ومعظم الأجهزة الطرفية متوقفة) مجرد نانو واط ، مما يجعل العديد منها مناسبًا لتطبيقات البطاريات طويلة الأمد. قد تؤدي وحدات تحكم دقيقة أخرى أدوارًا بالغة الأهمية للأداء، حيث قد تحتاج إلى العمل بشكل أكبر مثل معالج الإشارات الرقمية (DSP)، بسرعات ساعة أعلى واستهلاك طاقة أعلى.
تاريخ
خلفية
تم تطوير أول معالجات دقيقة متعددة الرقائق، Four-Phase Systems AL1 في عام 1969 و Garrett AiResearch MP944 في عام 1970، باستخدام شرائح MOS LSI متعددة. كان أول معالج دقيق أحادي الرقاقة هو Intel 4004 ، والذي تم إصداره على شريحة MOS LSI واحدة في عام 1971. تم تطويره بواسطة Federico Faggin ، باستخدام تقنية MOS ذات البوابة السيليكونية ، جنبًا إلى جنب مع مهندسي Intel Marcian Hoff و Stan Mazor ، ومهندس Busicom Masatoshi Shima . [1] تبعه Intel 4040 رباعي البتات و Intel 8008 ثماني البتات و Intel 8080 ثماني البتات . كل هذه المعالجات تتطلب عدة شرائح خارجية لتنفيذ نظام عمل، بما في ذلك شرائح الذاكرة والواجهة الطرفية. ونتيجة لذلك، كانت التكلفة الإجمالية للنظام عدة مئات (سبعينيات القرن العشرين) من الدولارات، مما يجعل من المستحيل حوسبة الأجهزة الصغيرة اقتصاديًا.
قدمت شركة MOS Technology معالجاتها الدقيقة التي تقل عن 100 دولار في عام 1975، وهي 6501 و 6502 . وكان هدفها الرئيسي هو تقليل حاجز التكلفة هذا، لكن هذه المعالجات الدقيقة لا تزال تتطلب دعمًا خارجيًا وذاكرة وشرائح طرفية، مما أبقى التكلفة الإجمالية للنظام في مئات الدولارات.
تطوير
ينسب أحد الكتب إلى مهندسي شركة TI جاري بون ومايكل كوشران الفضل في إنشاء أول متحكم دقيق في عام 1971. وكانت نتيجة عملهما هي TMS 1000 ، الذي أصبح متاحًا تجاريًا في عام 1974. وقد جمع بين ذاكرة القراءة فقط وذاكرة القراءة والكتابة والمعالج والساعة على شريحة واحدة وكان يستهدف الأنظمة المضمنة. [2]
خلال الفترة من أوائل إلى منتصف سبعينيات القرن العشرين، بدأ مصنعو الإلكترونيات اليابانيون في إنتاج وحدات تحكم دقيقة للسيارات، بما في ذلك وحدات تحكم دقيقة رباعية بت للترفيه داخل السيارة ، والمساحات الأوتوماتيكية، والأقفال الإلكترونية، ولوحة القيادة، ووحدات تحكم دقيقة ثمانية بت للتحكم في المحرك. [3]
جزئيًا استجابة لوجود رقاقة TMS 1000 أحادية الشريحة، [4] طورت شركة إنتل نظام كمبيوتر على رقاقة مُحسَّنة لتطبيقات التحكم، وهي Intel 8048 ، مع شحن الأجزاء التجارية لأول مرة في عام 1977. [4] لقد جمعت بين ذاكرة الوصول العشوائي وذاكرة القراءة فقط على نفس الشريحة مع المعالج الدقيق. من بين العديد من التطبيقات، ستجد هذه الشريحة طريقها في النهاية إلى أكثر من مليار لوحة مفاتيح للكمبيوتر الشخصي. في ذلك الوقت، صرح رئيس شركة إنتل، لوك جيه فالينتر، أن المتحكم الدقيق كان أحد أنجح المنتجات في تاريخ الشركة، وقام بتوسيع ميزانية قسم المتحكم الدقيق بأكثر من 25٪.
كانت أغلب المتحكمات الدقيقة في ذلك الوقت تحتوي على متغيرات متزامنة. كان أحدها يحتوي على ذاكرة برنامج EPROM ، مع نافذة كوارتز شفافة في غطاء العبوة للسماح بمسحها عن طريق التعرض للأشعة فوق البنفسجية . كانت هذه الرقائق القابلة للمسح تُستخدم غالبًا في النماذج الأولية. كان المتغير الآخر إما ذاكرة ROM مبرمجة بالقناع أو متغير PROM الذي كان قابلاً للبرمجة مرة واحدة فقط. بالنسبة للأخير، كان يتم استخدام تسمية OTP في بعض الأحيان ، والتي تعني "قابل للبرمجة لمرة واحدة". في متحكم OTP، كانت ذاكرة PROM عادةً من نفس نوع ذاكرة EPROM، لكن عبوة الشريحة لم يكن بها نافذة كوارتز؛ لأنه لم تكن هناك طريقة لتعريض ذاكرة EPROM للأشعة فوق البنفسجية، فلا يمكن مسحها. نظرًا لأن الإصدارات القابلة للمسح تتطلب عبوات سيراميك ذات نوافذ كوارتز، فقد كانت أغلى بكثير من إصدارات OTP، والتي يمكن تصنيعها في عبوات بلاستيكية معتمة منخفضة التكلفة. بالنسبة للإصدارات القابلة للمسح، كان الكوارتز مطلوبًا، بدلاً من الزجاج الأقل تكلفة، من أجل شفافيته للأشعة فوق البنفسجية - والتي يكون الزجاج معتمًا إليها إلى حد كبير - ولكن الفارق الرئيسي في التكلفة كان العبوة الخزفية نفسها.
في عام 1993، سمح تقديم ذاكرة EEPROM للميكروكنترولر (بدءًا من Microchip PIC16C84 ) [5] بالمسح كهربائيًا بسرعة دون حزمة باهظة الثمن كما هو مطلوب لـ EPROM ، مما يسمح بالنمذجة الأولية السريعة والبرمجة داخل النظام . (كانت تقنية EEPROM متاحة قبل هذا الوقت، [6] ولكن EEPROM الأقدم كانت أكثر تكلفة وأقل متانة، مما يجعلها غير مناسبة للميكروكنترولر منخفض التكلفة المنتج بكميات كبيرة.) في نفس العام، قدمت Atmel أول متحكم دقيق يستخدم ذاكرة Flash ، وهو نوع خاص من EEPROM. [7] وتبعتها شركات أخرى بسرعة، مع كلا النوعين من الذاكرة.
أصبحت المتحكمات الدقيقة اليوم رخيصة الثمن ومتاحة بسهولة للهواة، مع وجود مجتمعات كبيرة عبر الإنترنت حول معالجات معينة.
الحجم والتكلفة
في عام 2002، كان حوالي 55% من جميع وحدات المعالجة المركزية المباعة في العالم عبارة عن وحدات تحكم دقيقة ومعالجات دقيقة ذات 8 بت. [8]
تم بيع أكثر من ملياري وحدة تحكم دقيقة 8 بت في عام 1997، [9] ووفقًا لشركة Semico، تم بيع أكثر من أربعة مليارات وحدة تحكم دقيقة 8 بت في عام 2006. [10] وفي الآونة الأخيرة، ادعت شركة Semico أن سوق وحدات التحكم الدقيقة نما بنسبة 36.5% في عام 2010 و12% في عام 2011. [11]
من المرجح أن يحتوي المنزل النموذجي في دولة متقدمة على أربعة معالجات دقيقة للأغراض العامة فقط، ولكن حوالي ثلاثين وحدة تحكم دقيقة. وتحتوي السيارة المتوسطة الحجم النموذجية على حوالي ثلاثين وحدة تحكم دقيقة. ويمكن أيضًا العثور عليها في العديد من الأجهزة الكهربائية مثل الغسالات وأفران الميكروويف والهواتف.
تاريخيًا، هيمنت شريحة 8 بت على سوق MCU [..] أصبحت وحدات التحكم الدقيقة 16 بت أكبر فئة MCU من حيث الحجم في عام 2011، متجاوزة أجهزة 8 بت لأول مرة في ذلك العام [..] تعتقد IC Insights أن تكوين سوق MCU سيخضع لتغييرات كبيرة في السنوات الخمس المقبلة مع استحواذ أجهزة 32 بت بشكل مطرد على حصة أكبر من المبيعات وحجم الوحدات. بحلول عام 2017، من المتوقع أن تمثل وحدات التحكم الدقيقة 32 بت 55٪ من مبيعات وحدات التحكم الدقيقة [..] من حيث أحجام الوحدات، من المتوقع أن تمثل وحدات التحكم الدقيقة 32 بت 38٪ من شحنات وحدات التحكم الدقيقة في عام 2017، بينما ستمثل أجهزة 16 بت 34٪ من الإجمالي، ومن المتوقع أن تمثل تصميمات 4/8 بت 28٪ من الوحدات المباعة في ذلك العام. من المتوقع أن ينمو سوق وحدات التحكم الدقيقة 32 بت بسرعة بسبب الطلب المتزايد على مستويات أعلى من الدقة في أنظمة المعالجة المضمنة والنمو في الاتصال باستخدام الإنترنت. [..] في السنوات القليلة القادمة، من المتوقع أن تشكل وحدات التحكم الدقيقة المعقدة 32 بت أكثر من 25٪ من قوة المعالجة في المركبات.
— IC Insights، سوق MCU في مسار الهجرة إلى الأجهزة المستندة إلى 32 بت وARM [12]
يمكن أن تكون تكلفة التصنيع أقل من 0.10 دولار أمريكي لكل وحدة.
انخفضت التكلفة بمرور الوقت، حيث أصبحت أرخص وحدات التحكم الدقيقة ذات 8 بت متاحة بأقل من 0.03 دولار أمريكي في عام 2018، [13] وبعض وحدات التحكم الدقيقة ذات 32 بت بسعر حوالي 1 دولار أمريكي لكميات مماثلة.
في عام 2012، وفي أعقاب الأزمة العالمية - أسوأ انخفاض في المبيعات السنوية على الإطلاق وانتعاشها وانخفاض متوسط سعر المبيعات على أساس سنوي بنسبة 17٪ - وهو أكبر انخفاض منذ الثمانينيات - كان متوسط سعر المتحكم الدقيق 0.88 دولار أمريكي ( 0.69 دولار أمريكي لـ 4/8 بت، 0.59 دولار أمريكي لـ 16 بت، 1.76 دولار أمريكي لـ 32 بت). [12]
في عام 2012، بلغت مبيعات المتحكمات الدقيقة 8 بت في جميع أنحاء العالم حوالي 4 مليار دولار أمريكي ، في حين شهدت المتحكمات الدقيقة 4 بت أيضًا مبيعات كبيرة. [14]
في عام 2015، كان من الممكن شراء وحدات تحكم دقيقة 8 بت مقابل 0.311 دولار أمريكي (1000 وحدة)، [15] ووحدات تحكم دقيقة 16 بت مقابل 0.385 دولار أمريكي (1000 وحدة)، [16] ووحدات تحكم دقيقة 32 بت مقابل 0.378 دولار أمريكي (1000 وحدة، ولكن بسعر 0.35 دولار أمريكي مقابل 5000 وحدة). [17]
في عام 2018، يمكن شراء وحدات التحكم الدقيقة 8 بت مقابل 0.03 دولار أمريكي ، [13] ووحدات التحكم الدقيقة 16 بت مقابل 0.393 دولار أمريكي (1000 وحدة، ولكن بسعر 0.563 دولار أمريكي مقابل 100 أو 0.349 دولار أمريكي مقابل بكرة كاملة من 2000 وحدة)، [18] ووحدات التحكم الدقيقة 32 بت مقابل 0.503 دولار أمريكي (1000 وحدة، ولكن بسعر 0.466 دولار أمريكي مقابل 5000 وحدة). [19]
في عام 2018، كانت جميع وحدات التحكم الدقيقة منخفضة السعر المذكورة أعلاه من عام 2015 أكثر تكلفة (مع حساب التضخم بين أسعار عامي 2018 و2015 لتلك الوحدات المحددة) عند: يمكن شراء وحدة التحكم الدقيقة 8 بت مقابل 0.319 دولار أمريكي (1000 وحدة) أو أعلى بنسبة 2.6٪، [15] وحدة التحكم الدقيقة 16 بت مقابل 0.464 دولار أمريكي (1000 وحدة) أو أعلى بنسبة 21٪، [16] ووحدة التحكم الدقيقة 32 بت مقابل 0.503 دولار أمريكي (1000 وحدة، ولكن بسعر 0.466 دولار أمريكي مقابل 5000 وحدة) أو أعلى بنسبة 33٪. [17]

أصغر جهاز كمبيوتر
في 21 يونيو 2018، أعلنت جامعة ميشيغان عن "أصغر كمبيوتر في العالم" . الجهاز عبارة عن "0.04 مم 3 نظام استشعار لاسلكي بقوة 16 نانو وات بدون بطارية مع معالج Cortex-M0+ مدمج واتصالات بصرية لقياس درجة الحرارة الخلوية. "يقيس فقطيبلغ حجم الجهاز 0.3 مم لكل جانب - وهو أصغر من حبة الأرز. [...] بالإضافة إلى ذاكرة الوصول العشوائي والطاقة الكهروضوئية ، تحتوي أجهزة الحوسبة الجديدة على معالجات وأجهزة إرسال واستقبال لاسلكية . ولأنها صغيرة جدًا بحيث لا تحتوي على هوائيات راديو تقليدية، فإنها تتلقى وتنقل البيانات بالضوء المرئي. توفر محطة أساسية الضوء للطاقة والبرمجة، وتستقبل البيانات." [ 20 ] يبلغ حجم الجهاز عُشر حجم كمبيوتر IBM الذي ادعت سابقًا أنه بحجم قياسي عالمي من أشهر في مارس 2018، [21] وهو "أصغر من حبة ملح"، [22] يحتوي على مليون ترانزستور، وتكلفته أقل من 0.10 دولار للتصنيع، وبالاقتران مع تقنية blockchain ، فهو مخصص للخدمات اللوجستية و"مراسي التشفير" - تطبيقات بصمات الأصابع الرقمية . [23]
التصميم المضمن
يمكن اعتبار المتحكم الدقيق نظامًا قائمًا بذاته مع معالج وذاكرة وأجهزة محيطية ويمكن استخدامه كنظام مضمن . [24] يتم تضمين غالبية المتحكمات الدقيقة المستخدمة اليوم في آلات أخرى، مثل السيارات والهواتف والأجهزة والأجهزة المحيطية لأنظمة الكمبيوتر.
في حين أن بعض الأنظمة المضمنة متطورة للغاية، فإن العديد منها لديها متطلبات بسيطة للذاكرة وطول البرنامج، مع عدم وجود نظام تشغيل ، وتعقيد برمجي منخفض. تشمل أجهزة الإدخال والإخراج النموذجية المفاتيح والمرحلات والملفات اللولبية ومصابيح LED وشاشات الكريستال السائل الصغيرة أو المخصصة وأجهزة التردد اللاسلكي وأجهزة استشعار البيانات مثل درجة الحرارة والرطوبة ومستوى الضوء وما إلى ذلك. لا تحتوي الأنظمة المضمنة عادةً على لوحة مفاتيح أو شاشة أو أقراص أو طابعات أو أجهزة إدخال وإخراج أخرى يمكن التعرف عليها من جهاز كمبيوتر شخصي ، وقد تفتقر إلى أجهزة التفاعل البشري من أي نوع.
المقاطعات
يجب أن توفر وحدات التحكم الدقيقة استجابة في الوقت الفعلي (يمكن التنبؤ بها، وإن لم تكن بالضرورة سريعة) للأحداث في النظام المضمن الذي تتحكم فيه. عندما تحدث أحداث معينة، يمكن لنظام المقاطعة أن يرسل إشارة إلى المعالج لتعليق معالجة تسلسل التعليمات الحالي وبدء روتين خدمة المقاطعة (ISR، أو "معالج المقاطعة") والذي سيقوم بأي معالجة مطلوبة بناءً على مصدر المقاطعة، قبل العودة إلى تسلسل التعليمات الأصلي. تعتمد مصادر المقاطعة المحتملة على الجهاز وغالبًا ما تتضمن أحداثًا مثل تجاوز سعة المؤقت الداخلي، وإكمال التحويل من التناظرية إلى الرقمية، وتغيير مستوى المنطق في إدخال مثل الضغط على زر، والبيانات المستلمة على رابط اتصال. عندما يكون استهلاك الطاقة مهمًا كما هو الحال في الأجهزة التي تعمل بالبطاريات، فقد توقظ المقاطعات أيضًا وحدة التحكم الدقيقة من حالة السكون منخفضة الطاقة حيث يتوقف المعالج حتى يُطلب منه القيام بشيء ما بواسطة حدث محيطي.
البرامج
عادةً ما يجب أن تتناسب برامج المتحكم الدقيق مع الذاكرة المتوفرة على الشريحة، نظرًا لأن توفير ذاكرة خارجية قابلة للتوسعة للنظام سيكون مكلفًا. تُستخدم المترجمات والمجمعات لتحويل كل من التعليمات البرمجية عالية المستوى ولغة التجميع إلى تعليمات برمجية مضغوطة لتخزينها في ذاكرة المتحكم الدقيق. اعتمادًا على الجهاز، قد تكون ذاكرة البرنامج ذاكرة دائمة للقراءة فقط لا يمكن برمجتها إلا في المصنع، أو قد تكون ذاكرة فلاش قابلة للتغيير في الموقع أو ذاكرة قابلة للمسح للقراءة فقط.
غالبًا ما ينتج المصنعون إصدارات خاصة من وحدات التحكم الدقيقة الخاصة بهم للمساعدة في تطوير الأجهزة والبرامج للنظام المستهدف. في الأصل، تضمنت هذه الإصدارات إصدارات EPROM التي تحتوي على "نافذة" أعلى الجهاز يمكن من خلالها مسح ذاكرة البرنامج بواسطة الأشعة فوق البنفسجية ، لتكون جاهزة لإعادة البرمجة بعد دورة برمجة ("حرق") واختبار. منذ عام 1998، أصبحت إصدارات EPROM نادرة وتم استبدالها بـ EEPROM وflash، وهي أسهل في الاستخدام (يمكن مسحها إلكترونيًا) وأرخص في التصنيع.
قد تتوفر إصدارات أخرى حيث يتم الوصول إلى ROM كجهاز خارجي وليس كذاكرة داخلية، إلا أن هذه الإصدارات أصبحت نادرة بسبب التوفر الواسع النطاق لمبرمجي المتحكمات الدقيقة الرخيصة.
قد يسمح استخدام الأجهزة القابلة للبرمجة ميدانيًا على وحدة تحكم دقيقة بتحديث البرامج الثابتة ميدانيًا أو السماح بإجراء تعديلات متأخرة في المصنع على المنتجات التي تم تجميعها ولكن لم يتم شحنها بعد. كما تعمل الذاكرة القابلة للبرمجة على تقليل المهلة الزمنية المطلوبة لنشر منتج جديد.
عندما تكون هناك حاجة إلى مئات الآلاف من الأجهزة المتطابقة، فإن استخدام الأجزاء المبرمجة في وقت التصنيع قد يكون اقتصاديًا. تحتوي هذه الأجزاء " المبرمجة بالقناع " على البرنامج الموضوع بنفس الطريقة التي يتم بها وضع منطق الشريحة، في نفس الوقت.
يشتمل المتحكم الدقيق المخصص على كتلة من المنطق الرقمي يمكن تخصيصها لتوفير قدرة معالجة إضافية، وأجهزة طرفية وواجهات تتكيف مع متطلبات التطبيق. ومن الأمثلة على ذلك AT91CAP من Atmel .
ميزات أخرى للميكروكنترولر
تحتوي المتحكمات الدقيقة عادةً على عدة أو عشرات من دبابيس الإدخال/الإخراج العامة ( GPIO ). دبابيس GPIO قابلة للتكوين برمجيًا إما لحالة إدخال أو إخراج. عندما يتم تكوين دبابيس GPIO لحالة إدخال، غالبًا ما تُستخدم لقراءة أجهزة الاستشعار أو الإشارات الخارجية. عند تكوينها لحالة الإخراج، يمكن لدبابيس GPIO تشغيل أجهزة خارجية مثل مصابيح LED أو المحركات، غالبًا بشكل غير مباشر، من خلال إلكترونيات الطاقة الخارجية.
تحتاج العديد من الأنظمة المضمنة إلى قراءة أجهزة الاستشعار التي تنتج إشارات تناظرية. وهذا هو الغرض من المحول التناظري إلى الرقمي (ADC). نظرًا لأن المعالجات مصممة لتفسير ومعالجة البيانات الرقمية، أي 1 و0، فهي غير قادرة على فعل أي شيء بالإشارات التناظرية التي قد يرسلها إليها جهاز. لذا، يتم استخدام المحول التناظري إلى الرقمي لتحويل البيانات الواردة إلى شكل يمكن للمعالج التعرف عليه. هناك ميزة أقل شيوعًا في بعض المتحكمات الدقيقة وهي المحول الرقمي إلى التناظري (DAC) الذي يسمح للمعالج بإخراج إشارات تناظرية أو مستويات جهد.
بالإضافة إلى المحولات، تتضمن العديد من المعالجات الدقيقة المضمنة مجموعة متنوعة من المؤقتات أيضًا. أحد أكثر أنواع المؤقتات شيوعًا هو مؤقت الفاصل الزمني القابل للبرمجة (PIT). قد يقوم PIT إما بالعد التنازلي من بعض القيم إلى الصفر، أو حتى سعة سجل العد، فيفيض إلى الصفر. بمجرد وصوله إلى الصفر، فإنه يرسل مقاطعة إلى المعالج تشير إلى أنه انتهى من العد. هذا مفيد للأجهزة مثل منظمات الحرارة، التي تختبر درجة الحرارة المحيطة بها بشكل دوري لمعرفة ما إذا كانت بحاجة إلى تشغيل/إيقاف تشغيل مكيف الهواء، أو تشغيل/إيقاف تشغيل السخان، وما إلى ذلك.
تتيح كتلة تعديل عرض النبضة (PWM) المخصصة لوحدة المعالجة المركزية التحكم في محولات الطاقة ، والأحمال المقاومة ، والمحركات ، وما إلى ذلك، دون استخدام العديد من موارد وحدة المعالجة المركزية في حلقات مؤقتة ضيقة .
تتيح كتلة جهاز الاستقبال/الإرسال غير المتزامن العالمي (UART) إمكانية استقبال البيانات وإرسالها عبر خط تسلسلي مع تحميل ضئيل للغاية على وحدة المعالجة المركزية. غالبًا ما تتضمن الأجهزة المخصصة الموجودة على الشريحة أيضًا قدرات للتواصل مع أجهزة أخرى (شرائح) بتنسيقات رقمية مثل الدائرة المتكاملة ( I²C ) والواجهة الطرفية التسلسلية ( SPI ) والناقل التسلسلي العالمي ( USB ) والإيثرنت . [25]
تكامل أعلى


قد لا تقوم وحدات التحكم الدقيقة بتنفيذ عنوان خارجي أو ناقل بيانات لأنها تدمج ذاكرة الوصول العشوائي والذاكرة غير المتطايرة على نفس الشريحة مثل وحدة المعالجة المركزية. باستخدام عدد أقل من الدبابيس، يمكن وضع الشريحة في حزمة أصغر وأرخص كثيرًا.
إن دمج الذاكرة والأجهزة الطرفية الأخرى على شريحة واحدة واختبارها كوحدة واحدة يزيد من تكلفة تلك الشريحة، ولكن غالبًا ما يؤدي إلى انخفاض التكلفة الصافية للنظام المضمن ككل. حتى لو كانت تكلفة وحدة المعالجة المركزية التي تحتوي على أجهزة طرفية مدمجة أعلى قليلاً من تكلفة وحدة المعالجة المركزية والأجهزة الطرفية الخارجية، فإن وجود عدد أقل من الرقائق يسمح عادةً بلوحة دوائر أصغر وأرخص، ويقلل من العمالة المطلوبة لتجميع واختبار لوحة الدوائر، بالإضافة إلى الميل إلى تقليل معدل العيوب في التجميع النهائي.
المتحكم الدقيق عبارة عن دائرة متكاملة واحدة ، وعادة ما تحتوي على الميزات التالية:
- وحدة المعالجة المركزية - تتراوح من المعالجات الصغيرة والبسيطة ذات 4 بت إلى المعالجات المعقدة ذات 32 بت أو 64 بت
- الذاكرة المتطايرة ( RAM ) لتخزين البيانات
- ذاكرة ROM أو EPROM أو EEPROM أو ذاكرة فلاش لتخزين البرامج ومعلمات التشغيل
- بتات إدخال وإخراج منفصلة، مما يسمح بالتحكم في الحالة المنطقية لدبوس حزمة فردي أو اكتشافها
- الإدخال/الإخراج التسلسلي مثل المنافذ التسلسلية ( UARTs )
- واجهات اتصالات تسلسلية أخرى مثل I²C وواجهة محيطية تسلسلية وشبكة منطقة وحدة التحكم للربط بين الأنظمة
- الأجهزة الطرفية مثل المؤقتات ، وعدادات الأحداث، ومولدات PWM ، وأجهزة المراقبة
- مولد الساعة - غالبًا ما يكون مذبذبًا لبلورة توقيت الكوارتز أو الرنان أو دائرة RC
- يتضمن العديد منها محولات من التناظرية إلى الرقمية، ويتضمن البعض الآخر محولات من الرقمية إلى التناظرية
- دعم البرمجة داخل الدائرة وتصحيح الأخطاء داخل الدائرة
يقلل هذا التكامل بشكل كبير من عدد الشرائح وكمية الأسلاك ومساحة لوحة الدوائر التي قد تكون مطلوبة لإنتاج أنظمة مكافئة باستخدام شرائح منفصلة. علاوة على ذلك، في الأجهزة ذات عدد الدبابيس المنخفض على وجه الخصوص، قد يتفاعل كل دبوس مع العديد من الأجهزة الطرفية الداخلية، مع تحديد وظيفة الدبوس بواسطة البرنامج. يسمح هذا باستخدام جزء في مجموعة متنوعة من التطبيقات أكثر مما لو كانت الدبابيس لها وظائف مخصصة.
لقد أثبتت وحدات التحكم الدقيقة أنها تحظى بشعبية كبيرة في الأنظمة المضمنة منذ تقديمها في سبعينيات القرن العشرين.
تستخدم بعض وحدات التحكم الدقيقة بنية هارفارد : حافلات ذاكرة منفصلة للتعليمات والبيانات، مما يسمح بالوصول إليها في وقت واحد. عند استخدام بنية هارفارد، قد تكون كلمات التعليمات للمعالج بحجم بت مختلف عن طول الذاكرة الداخلية والسجلات؛ على سبيل المثال: تعليمات مكونة من 12 بتًا تستخدم مع سجلات بيانات مكونة من 8 بتات.
غالبًا ما يكون اتخاذ القرار بشأن أي جهاز طرفي يجب دمجه أمرًا صعبًا. غالبًا ما يتاجر بائعو المتحكمات الدقيقة بترددات التشغيل ومرونة تصميم النظام مقابل متطلبات وقت طرح المنتج في السوق من عملائهم وتكلفة النظام المنخفضة بشكل عام. يتعين على الشركات المصنعة الموازنة بين الحاجة إلى تقليل حجم الشريحة مقابل الوظائف الإضافية.
تختلف بنيات المتحكم الدقيق على نطاق واسع. تتضمن بعض التصميمات نوى معالج دقيق للأغراض العامة، مع وجود وظيفة أو أكثر من وظائف ROM أو RAM أو I/O مدمجة في الحزمة. يتم تصميم تصميمات أخرى خصيصًا لتطبيقات التحكم. عادةً ما تحتوي مجموعة تعليمات المتحكم الدقيق على العديد من التعليمات المخصصة للتلاعب بالبت (عمليات بتية) لجعل برامج التحكم أكثر إحكاما. [26] على سبيل المثال، قد يتطلب المعالج للأغراض العامة عدة تعليمات لاختبار البت في سجل وتفرع إذا تم تعيين البت، حيث يمكن أن يحتوي المتحكم الدقيق على تعليمة واحدة لتوفير تلك الوظيفة المطلوبة بشكل شائع.
لم تكن وحدات التحكم الدقيقة تحتوي تاريخيًا على معالجات مساعدة للرياضيات ، لذا كان يتم إجراء العمليات الحسابية ذات الفاصلة العائمة بواسطة البرامج. ومع ذلك، تتضمن بعض التصميمات الحديثة وحدات معالجة عائمة وميزات مُحسَّنة للمعالجة الرقمية. ومن الأمثلة على ذلك خط إنتاج PIC32 MIPS من Microchip.
بيئات البرمجة
تم برمجة وحدات التحكم الدقيقة في الأصل بلغة التجميع فقط ، ولكن العديد من لغات البرمجة عالية المستوى ، مثل C و Python و JavaScript ، تُستخدم الآن أيضًا بشكل شائع لاستهداف وحدات التحكم الدقيقة والأنظمة المضمنة . [27] عادةً ما يكون لدى المجمِّعات للغات الأغراض العامة بعض القيود بالإضافة إلى التحسينات لدعم الخصائص الفريدة لوحدات التحكم الدقيقة بشكل أفضل. تحتوي بعض وحدات التحكم الدقيقة على بيئات للمساعدة في تطوير أنواع معينة من التطبيقات. غالبًا ما يجعل بائعو وحدات التحكم الدقيقة أدوات متاحة مجانًا لتسهيل تبني أجهزتهم.
قد تتطلب وحدات التحكم الدقيقة ذات الأجهزة المتخصصة لهجاتها غير القياسية الخاصة من لغة C، مثل SDCC لـ 8051 ، والتي تمنع استخدام الأدوات القياسية (مثل مكتبات التعليمات البرمجية أو أدوات التحليل الثابتة) حتى بالنسبة للتعليمات البرمجية غير المرتبطة بميزات الأجهزة. قد تحتوي المترجمات أيضًا على ميزات غير قياسية، مثل MicroPython ، على الرغم من أن فرعًا، CircuitPython ، قد سعى إلى نقل تبعيات الأجهزة إلى المكتبات وجعل اللغة تلتزم بمعيار CPython أكثر .
تتوفر أيضًا برامج ثابتة للمترجم لبعض وحدات التحكم الدقيقة. على سبيل المثال، لغة البرمجة BASIC على وحدة التحكم الدقيقة المبكرة Intel 8052 ؛ [28] ولغة البرمجة BASIC ولغة البرمجة FORTH على وحدة التحكم الدقيقة Zilog Z8 [29] بالإضافة إلى بعض الأجهزة الحديثة. عادةً ما تدعم هذه المترجمات البرمجة التفاعلية .
تتوفر محاكيات لبعض وحدات التحكم الدقيقة. تسمح هذه المحاكيات للمطور بتحليل سلوك وحدة التحكم الدقيقة وبرنامجها إذا كان يستخدم الجزء الفعلي. سيعرض المحاكي حالة المعالج الداخلي وأيضًا حالة المخرجات، بالإضافة إلى السماح بتوليد إشارات الإدخال. في حين أن معظم المحاكيات ستكون محدودة من ناحية بعدم قدرتها على محاكاة الكثير من الأجهزة الأخرى في النظام، إلا أنها يمكن أن تمارس ظروفًا قد يكون من الصعب إعادة إنتاجها حسب الرغبة في التنفيذ المادي، ويمكن أن تكون أسرع طريقة لتصحيح الأخطاء وتحليل المشكلات.
غالبًا ما يتم دمج وحدات التحكم الدقيقة الحديثة مع دوائر تصحيح الأخطاء الموجودة على الشريحة والتي عند الوصول إليها بواسطة محاكي داخل الدائرة (ICE) عبر JTAG ، تسمح بتصحيح أخطاء البرامج الثابتة باستخدام مصحح أخطاء . قد يسمح محاكي داخل الدائرة (ICE) في الوقت الفعلي بعرض و/أو معالجة الحالات الداخلية أثناء التشغيل. يمكن لمُحاكي داخل الدائرة (ICE) التتبعي تسجيل البرنامج المُنفذ وحالات وحدة التحكم الدقيقة قبل/بعد نقطة التشغيل.
أنواع
اعتبارًا من عام 2008 [تحديث]، هناك عشرات من هياكل وموردي المتحكمات الدقيقة بما في ذلك:
- معالجات
ARM الأساسية (العديد من البائعين)
- تم تصميم أنوية ARM Cortex-M خصيصًا لتطبيقات المتحكم الدقيق
- تكنولوجيا Microchip Atmel AVR (8 بت)، و AVR32 (32 بت)، و AT91SAM (32 بت)
- تم استخدام نواة M8C من Cypress Semiconductor في Cypress PSoC
- Freescale ColdFire (32 بت) و S08 (8 بت)
- Freescale 68HC11 (8 بت)، وغيرها من الأجهزة المستندة إلى عائلة Motorola 6800
- Intel 8051 ، يتم تصنيعه أيضًا بواسطة NXP Semiconductors وInfineon والعديد من الشركات الأخرى
- Infineon : 8 بت XC800 ، 16 بت XE166 ، 32 بت XMC4000 (ARM based Cortex M4F)، 32 بت TriCore ، و 32 بت Aurix Tricore Bit المتحكمات الدقيقة [30]
- مكسيم المتكاملة MAX32600، MAX32620، MAX32625، MAX32630، MAX32650، MAX32640
- ميبس
- تكنولوجيا الرقائق الدقيقة PIC ، (8 بت PIC16، PIC18، 16 بت dsPIC33 / PIC24)، (32 بت PIC32)
- شركة NXP Semiconductors LPC1000، LPC2000، LPC3000، LPC4000 (32 بت)، LPC900، LPC700 (8 بت)
- مروحة بارالاكس
- باور بي سي اي اس اي
- أرنب 2000 (8 بت)
- Renesas Electronics : وحدة تحكم دقيقة RL78 16 بت ؛ وحدة تحكم دقيقة RX 32 بت ؛ SuperH ؛ وحدة تحكم دقيقة V850 32 بت ؛ H8 ؛ وحدة تحكم دقيقة R8C 16 بت
- مختبرات السيليكون - وحدات تحكم دقيقة 8051 8 بت ووحدات تحكم دقيقة 32 بت تعتمد على ARM ذات إشارات مختلطة
- STMicroelectronics STM8 (8 بت)، ST10 (16 بت)، STM32 (32 بت)، SPC5 (32 بت للسيارات)
- أجهزة Texas Instruments TI MSP430 (16 بت)، وMSP432 (32 بت)، و C2000 (32 بت)
- توشيبا TLCS-870 (8 بت/16 بت)
يوجد العديد من الأنواع الأخرى، بعضها يستخدم في نطاق ضيق للغاية من التطبيقات أو يشبه معالجات التطبيقات أكثر من المتحكمات الدقيقة. سوق المتحكمات الدقيقة مجزأة للغاية، مع العديد من البائعين والتقنيات والأسواق. لاحظ أن العديد من البائعين يبيعون أو باعوا العديد من البنيات.
مقاطعة زمن الوصول
على النقيض من أجهزة الكمبيوتر ذات الأغراض العامة، تسعى وحدات التحكم الدقيقة المستخدمة في الأنظمة المضمنة غالبًا إلى تحسين زمن انتقال المقاطعة مقارنة بمعدل إنتاج التعليمات. وتتضمن المشكلات تقليل زمن الانتقال وجعله أكثر قابلية للتنبؤ (لدعم التحكم في الوقت الفعلي).
عندما يتسبب جهاز إلكتروني في حدوث مقاطعة، أثناء تبديل السياق ، يجب حفظ النتائج الوسيطة (السجلات) قبل أن يتمكن البرنامج المسؤول عن التعامل مع المقاطعة من العمل. كما يجب استعادتها بعد انتهاء معالج المقاطعة . إذا كان هناك المزيد من سجلات المعالج ، فقد تستغرق عملية الحفظ والاستعادة هذه وقتًا أطول، مما يزيد من زمن الوصول. (إذا لم يتطلب ISR استخدام بعض السجلات، فقد يتركها ببساطة كما هي بدلاً من حفظها واستعادتها، وبالتالي في هذه الحالة لا تشارك هذه السجلات في زمن الوصول.) تتضمن طرق تقليل زمن وصول السياق/الاستعادة هذا وجود عدد قليل نسبيًا من السجلات في وحدات المعالجة المركزية الخاصة بها (غير مرغوب فيه لأنه يبطئ معظم عمليات المعالجة غير المتقطعة بشكل كبير)، أو على الأقل عدم حفظ الأجهزة لها جميعًا (يفشل هذا إذا احتاج البرنامج بعد ذلك إلى التعويض عن طريق حفظ الباقي "يدويًا"). تتضمن تقنية أخرى إنفاق بوابات السيليكون على "سجلات الظل": سجل واحد أو أكثر مكرر يستخدمه برنامج المقاطعة فقط، ربما يدعم مكدسًا مخصصًا.
تشمل العوامل الأخرى التي تؤثر على زمن انتقال المقاطعة ما يلي:
- الدورات اللازمة لإكمال أنشطة وحدة المعالجة المركزية الحالية. لتقليل هذه التكاليف، تميل وحدات التحكم الدقيقة إلى أن تكون لها خطوط أنابيب قصيرة (غالبًا ثلاث تعليمات أو أقل)، ومخازن كتابة صغيرة، وتضمن استمرار التعليمات الأطول أو إعادة تشغيلها. تضمن مبادئ تصميم RISC أن معظم التعليمات تستغرق نفس عدد الدورات، مما يساعد على تجنب الحاجة إلى معظم منطق الاستمرار/إعادة التشغيل.
- طول أي قسم حرج يحتاج إلى المقاطعة. يؤدي الدخول إلى قسم حرج إلى تقييد الوصول المتزامن إلى بنية البيانات. عندما يتعين على معالج المقاطعة الوصول إلى بنية البيانات، يجب على القسم الحرج حظر هذه المقاطعة. وفقًا لذلك، يزداد زمن انتقال المقاطعة بمقدار طول فترة حظر المقاطعة. عندما تكون هناك قيود خارجية صارمة على زمن انتقال النظام، غالبًا ما يحتاج المطورون إلى أدوات لقياس زمن انتقال المقاطعة وتعقب الأقسام الحرجة التي تسبب التباطؤ.
- تتمثل إحدى التقنيات الشائعة في حظر جميع المقاطعات طوال مدة القسم الحرج. من السهل تنفيذ ذلك، ولكن في بعض الأحيان تصبح الأقسام الحرجة طويلة بشكل غير مريح.
- تعتمد تقنية أكثر تعقيدًا على حظر المقاطعات التي قد تؤدي إلى الوصول إلى بنية البيانات هذه. غالبًا ما تعتمد هذه التقنية على أولويات المقاطعات، والتي تميل إلى عدم التوافق بشكل جيد مع هياكل بيانات النظام ذات الصلة. وبالتالي، تُستخدم هذه التقنية في الغالب في البيئات المقيدة للغاية.
- قد تحتوي المعالجات على دعم مادي لبعض الأقسام الحرجة. تشمل الأمثلة دعم الوصول الذري إلى البتات أو البايتات داخل كلمة، أو بدائيات الوصول الذري الأخرى مثل بدائيات الوصول الحصري LDREX/STREX المقدمة في بنية ARMv6 .
- تعشيش المقاطعات. تسمح بعض وحدات التحكم الدقيقة للمقاطعات ذات الأولوية الأعلى بمقاطعة المقاطعات ذات الأولوية الأقل. وهذا يسمح للبرمجيات بإدارة زمن الوصول من خلال إعطاء المقاطعات ذات الأهمية الزمنية أولوية أعلى (وبالتالي زمن وصول أقل وأكثر قابلية للتنبؤ) من المقاطعات الأقل أهمية.
- معدل التشغيل. عندما تحدث المقاطعات بشكل متتابع، قد تتجنب وحدات التحكم الدقيقة دورة حفظ/استعادة سياق إضافية من خلال شكل من أشكال تحسين استدعاء الذيل .
تميل وحدات التحكم الدقيقة ذات المستوى الأدنى إلى دعم عدد أقل من عناصر التحكم في زمن انتقال المقاطعة مقارنة بوحدات التحكم الدقيقة ذات المستوى الأعلى.
تكنولوجيا الذاكرة
يتم استخدام نوعين مختلفين من الذاكرة بشكل شائع مع المتحكمات الدقيقة، ذاكرة غير متطايرة لتخزين البرامج الثابتة وذاكرة للقراءة والكتابة للبيانات المؤقتة.
بيانات
منذ أقدم المتحكمات الدقيقة حتى يومنا هذا، يتم استخدام ذاكرة SRAM ذات ستة ترانزستورات دائمًا تقريبًا كذاكرة عمل للقراءة/الكتابة، مع استخدام عدد قليل من الترانزستورات الإضافية لكل بت في ملف السجل .
بالإضافة إلى SRAM، تحتوي بعض المتحكمات الدقيقة أيضًا على EEPROM داخلي و/أو NVRAM لتخزين البيانات؛ وتلك التي لا تحتوي على أي منهما (مثل BASIC Stamp )، أو حيث تكون الذاكرة الداخلية غير كافية، غالبًا ما تكون متصلة بـ EEPROM خارجي أو شريحة ذاكرة فلاش.
بدءًا من عام 2003، تم تزويد عدد قليل من المتحكمات الدقيقة بذاكرة فلاش "قابلة للبرمجة ذاتيًا". [7]
البرامج الثابتة
استخدمت أقدم وحدات التحكم الدقيقة ذاكرة القراءة فقط (ROM) لتخزين البرامج الثابتة . أما وحدات التحكم الدقيقة اللاحقة (مثل الإصدارات المبكرة من Freescale 68HC11 ووحدات التحكم الدقيقة PIC المبكرة ) فقد كانت تحتوي على ذاكرة EPROM ، والتي استخدمت نافذة شفافة للسماح بالمسح عبر ضوء الأشعة فوق البنفسجية، في حين لم يكن لدى الإصدارات الإنتاجية مثل هذه النافذة، حيث كانت قابلة للبرمجة لمرة واحدة (OTP). كانت تحديثات البرامج الثابتة تعادل استبدال وحدة التحكم الدقيقة نفسها، وبالتالي لم تكن العديد من المنتجات قابلة للترقية.
كان Motorola MC68HC805 [6] أول متحكم دقيق يستخدم EEPROM لتخزين البرامج الثابتة. أصبحت متحكمات EEPROM أكثر شيوعًا في عام 1993 عندما قدمت Microchip PIC16C84 [5] وقدمت Atmel متحكمًا دقيقًا 8051-core كان أول من استخدم ذاكرة NOR Flash لتخزين البرامج الثابتة. [7] تستخدم جميع متحكمات اليوم تقريبًا ذاكرة فلاش، مع استخدام عدد قليل من الطرز لـ FRAM وبعض الأجزاء منخفضة التكلفة للغاية لا تزال تستخدم OTP أو Mask ROM.
انظر أيضا
- المعالج الدقيق
- نظام على شريحة
- قائمة المتحكمات الدقيقة الشائعة
- قائمة المتحكمات الدقيقة Wi-Fi
- قائمة مشاريع الأجهزة مفتوحة المصدر
- الروبوتات الدقيقة
- وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة
- متحكم أحادي اللوحة
مراجع
- ^ "1971: المعالج الدقيق يدمج وظيفة وحدة المعالجة المركزية على شريحة واحدة". محرك السيليكون . متحف تاريخ الكمبيوتر . تم الاسترجاع في 22 يوليو 2019 .
- ^ Augarten, Stan (1983). "The Most Widely Used Computer on a Chip: The TMS 1000". State of the Art: A Photographic History of the Integrated Circuit . نيو هافن ونيويورك: تيكنور آند فيلدز. ISBN 978-0-89919-195-9. تم أرشفة النسخة الأصلية في 2010-02-17 . تم استرجاعها في 2009-12-23 .
- ^ "اتجاهات صناعة أشباه الموصلات". متحف تاريخ أشباه الموصلات في اليابان . مؤرشف من الأصل في 2019-06-27 . تم الاسترجاع في 2019-06-27 .
- ^ "لجنة التاريخ الشفوي حول تطوير وتعزيز متحكم Intel 8048" (PDF) . متحف تاريخ الكمبيوتر، التاريخ الشفوي، 2008. ص. 4. تم الاسترجاع في 2016-04-04 .
- ^ "قاعة مشاهير الرقائق: متحكم PIC 16C84 من Microchip Technology". IEEE. 2017-06-30 . تم الاسترجاع في 16 سبتمبر 2018 .
- ^ من شركة موتورولا. معلومات متقدمة، أجهزة كمبيوتر دقيقة 8 بت MC68HC05B6، MC68HC05B4، MC68HC805B6، وثيقة موتورولا EADI0054RI . موتورولا المحدودة، 1988.
- ^ abc Odd Jostein Svendsli (2003). "Atmel's Self-Programming Flash Microcontrollers" (PDF) . تم الاسترجاع في 2024-06-18 .
- ^ تورلي، جيم (2002). "حل النسبة المئوية الاثنين". تم الاسترجاع في 11 يوليو 2018 .
- ^ كانتريل، توم (1998). "Microchip on the March". Circuit Cellar . مؤرشف من الأصل في 2007-09-27 . تم الاسترجاع في 2018-07-11 .
- ^ "أبحاث سيميكو".
- ^ "Momentum Carries MCUs Into 2011 | Semico Research". semico.com . تم الاسترجاع في 2018-07-11 .
- ^ ab "سوق MCU في مسار الهجرة إلى الأجهزة المستندة إلى 32 بت وARM". 25 أبريل 2013.
عادة ما يتطلب الأمر ركودًا اقتصاديًا عالميًا لإحداث اضطراب في سوق MCU المتنوعة، وهذا هو بالضبط ما حدث في عام 2009، عندما عانت أعمال المتحكمات الدقيقة من أسوأ انخفاض في المبيعات السنوية على الإطلاق بنسبة 22% إلى 11.1 مليار دولار.
- ^ ab "وحدات التحكم الدقيقة منخفضة التكلفة حقًا". www.additude.se . مؤرشف من الأصل في 2020-08-03 . تم الاسترجاع في 2019-01-16 .
- ^ بيل جيوفينو (7 يونيو 2013). "زيلوج تشتري خطوط إنتاج المتحكمات الدقيقة من سامسونج".
- ^ من "EFM8BB10F2G-A-QFN20 Silicon Labs | Mouser".
- ^ من "MSP430G2001IPW14R Texas Instruments | Mouser".
- ^ ab "CY8C4013SXI-400 Cypress Semiconductor | Mouser". Mouser Electronics . مؤرشف من الأصل في 2015-02-18.
- ^ "MSP430FR2000IPW16R Texas Instruments | Mouser".
- ^ "CY8C4013SXI-400 Cypress Semiconductor | Mouser". Mouser Electronics . تم الاسترجاع في 2018-07-11 .
- ^ باحثون من جامعة ميشيغان يبتكرون أصغر "كمبيوتر" في العالم، جامعة ميشيغان ، 2018-06-21
- ^ جامعة ميشيغان تتفوق على IBM بأصغر "كمبيوتر" في العالم، CNET ، 2018-06-22
- ^ آي بي إم تحارب المزورين بأصغر كمبيوتر في العالم، سي نت ، 2018-03-19
- ^ قامت شركة IBM ببناء جهاز كمبيوتر بحجم حبة ملح. إليكم ما هو الغرض منه، مجلة فورتشن ، 2018-03-19
- ^ هيث، ستيف (2003). تصميم الأنظمة المضمنة . سلسلة EDN لمهندسي التصميم (الطبعة الثانية). نيونس. ص 11-12. ISBN 9780750655460.
- ^ ديفيد هاريس وسارة هاريس (2012). التصميم الرقمي وهندسة الحاسوب، الطبعة الثانية ، ص 515. مورجان كوفمان. ISBN 0123944244 .
- ^ "طريقة سهلة لبناء مشروع متحكم دقيق". 14 يناير 2009.
- ^ Mazzei, Daniele; Montelisciani, Gabriele; Baldi, Giacomo; Fantoni, Gualtiero (2015). "Changing the programming paradigm for the embedded in the IoT domain". 2015 IEEE 2nd World Forum on Internet of Things (WF-IoT) . إنترنت الأشياء (WF-IoT)، المنتدى العالمي الثاني لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات لعام 2015. ميلانو: معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. ص 239-244. doi :10.1109/WF-IoT.2015.7389059. ISBN 978-1-5090-0366-2.
- ^ جان أكسلسون (1994). "8052-المتحكمات الدقيقة الأساسية".
- ^ إدواردز، روبرت (1987). تحسين متحكم زيلوج زد 8 فورث للنماذج الأولية السريعة (PDF) (تقرير فني). مارتن مارييتا. ص. 3. مؤرشف من الأصل (PDF) في 24 يناير 2023.
- ^ www.infineon.com/mcu
