شما تا به حال حتماً با میکروکنترلرها
کار کرده اید یا حداقل با آنها آشنا شده اید. می دانید که میکروکنترلرها
چیپ هایی هستند که می توانبد آنها را برنامه ریزی کنید تا برای شما کاری
انجام دهند.
اما موقعی که درب یک وسیله الکترونیکی را باز می کنید و به برد آن نگاهی می اندازید، می بینید که چیپ هایی بر روی برد قرار گرفته اند که به نظر نمی رسد میکروکنترلر باشد.
اصلاً آیا استفاده از میکروکنترلر برای دستگاهی که یک کاربرد مشخص و عملکردی از پیش تعیین شده دارد، ضرورت و جایگاهی دارد؟
همانطور که میدانید داخل میکرو کنترلر، مدارات دیجیتالی قرار گرفته که بتواند نیازهای متنوعی را برطرف سازد. مثلاً در داخل واحد منطق و محاسبه پردازشگر یک میکروکنترلر (ALU) واحد هایی برای اعمال ضرب، جمع، تقسیم، شیفت، اعمال منطقی AND و OR و NOT و ... وجود دارد. طبیعتاً طراحی، تعبیه و جایگذاری این واحد ها داخل یک چیپ، هم هزینه دارد و هم مصرف توان... حال فرض کنید شما میخواهید یک ساعت بسازید. طبیعتاً در ساعت شما به چیزی فراتر از یک شمارنده یا جمع کننده نیاز نخواهید داشت. لذا واحدهای ضرب و تقسیم و ... بی استفاده می مانند و از طرفی توان مصرفی را هم بالا می برند و هزینه بیهوده ای خواهند داشت. بطور کلی میکروکنترلرها برای تولید انبوه، از نظر هزینه و توان مناسب نیستند.
یا در مثالی دیگر، فرض کنید قصد طراحی و ساخت یک سیستم پردازش سیگنال تصویری را دارید... اگر بخواهید با یک میکروکنترلر با پردازنده تک سیکل (Single Cycle) کار کنید، در یک سیکل فرکانس، تنها می توان یک تا حداکثر 8 پیکسل را بارگذاری نمود، در سیکل بعدی یک عمل جمع انجام داد، بعد در سیکل بعدی عمل ضرب و ... در حالی که شما به سیستمی نیازدارید که بسیار سریعتر از این کار کند و در تعداد محدودی سیکل، یک تصویر کامل را پردازش نماید...
اینجاست که IC های خاص منظوره جایگاه خود را می یابند.
نمای مدار مجتمع داخلی یک ASIC
اما موقعی که درب یک وسیله الکترونیکی را باز می کنید و به برد آن نگاهی می اندازید، می بینید که چیپ هایی بر روی برد قرار گرفته اند که به نظر نمی رسد میکروکنترلر باشد.
اصلاً آیا استفاده از میکروکنترلر برای دستگاهی که یک کاربرد مشخص و عملکردی از پیش تعیین شده دارد، ضرورت و جایگاهی دارد؟
همانطور که میدانید داخل میکرو کنترلر، مدارات دیجیتالی قرار گرفته که بتواند نیازهای متنوعی را برطرف سازد. مثلاً در داخل واحد منطق و محاسبه پردازشگر یک میکروکنترلر (ALU) واحد هایی برای اعمال ضرب، جمع، تقسیم، شیفت، اعمال منطقی AND و OR و NOT و ... وجود دارد. طبیعتاً طراحی، تعبیه و جایگذاری این واحد ها داخل یک چیپ، هم هزینه دارد و هم مصرف توان... حال فرض کنید شما میخواهید یک ساعت بسازید. طبیعتاً در ساعت شما به چیزی فراتر از یک شمارنده یا جمع کننده نیاز نخواهید داشت. لذا واحدهای ضرب و تقسیم و ... بی استفاده می مانند و از طرفی توان مصرفی را هم بالا می برند و هزینه بیهوده ای خواهند داشت. بطور کلی میکروکنترلرها برای تولید انبوه، از نظر هزینه و توان مناسب نیستند.
یا در مثالی دیگر، فرض کنید قصد طراحی و ساخت یک سیستم پردازش سیگنال تصویری را دارید... اگر بخواهید با یک میکروکنترلر با پردازنده تک سیکل (Single Cycle) کار کنید، در یک سیکل فرکانس، تنها می توان یک تا حداکثر 8 پیکسل را بارگذاری نمود، در سیکل بعدی یک عمل جمع انجام داد، بعد در سیکل بعدی عمل ضرب و ... در حالی که شما به سیستمی نیازدارید که بسیار سریعتر از این کار کند و در تعداد محدودی سیکل، یک تصویر کامل را پردازش نماید...
اینجاست که IC های خاص منظوره جایگاه خود را می یابند.
نمای مدار مجتمع داخلی یک ASIC
مدارهای مجتمع با کاربرد خاص یا همان ASIC ها (سرنام
عبارت Application Specified Integrated
Circuits) پاسخ این معما
هستند.
اموزش سخت افزار+دانلود پاور پوینت