AXV

Mikrokontroller tushunchasi

Chip ichidagi kompyuter: CPU, xotira va portlar (1-qism)

9-sinfIoT5-hafta · 15-dars

Takrorlash

Wi-Fi rejimida ESP o'zi tarmoq yaratsa va telefon unga ulansa — bu qaysi rejim?

Access Point — modul o'zi kichik «router»ga aylanadi.
01

Mikrokontroller nima?

Buyumlar ichida yashiringan kompyuter

Ta'rif

Mikrokontroller — bitta mikrosxema (chip) ichiga joylashtirilgan ixcham kompyuter.
kir yuvish mashinasi tormoz tizimi televizor pulti mikroto'lqinli pech

«Hamma narsa o'zida»

bitta chip CPU XotiraFlash · RAM Kirish-chiqish portlari (I/O) sensorLED

MCU va MPU

Mikrokontroller

Yaxlit tizim: CPU, xotira, portlar bitta chipda. Mustaqil ishlaydi.
VS

Mikroprotsessor

Faqat «miya» (Intel, AMD). RAM, disk, sxemalar tashqaridan ulanadi.

O'xshatish

Shveysariya pichog'i

bosing

Kichkina, hamma asbob o'zida, mayda aniq ishlar uchun — MCU.

Formula-1 dvigateli

bosing

Juda qudratli, lekin g'ildirak, korpus, bak alohida kerak — MPU.

1-jadval: MCU va MPU

XususiyatMCUMPU
Tuzilishihammasi bitta chipdafaqat «miya»
Vazifasimaxsus (harorat o'lchash)umumiy (o'yin, video)
Tezlik/quvvatMHz, juda kam tokGHz, kuler kerak
Narxi1 $ dan ham arzonyuzlab $
MisollarATmega328, ESP32, STM32Core i7, Ryzen, Apple M1

Kompyuterdan farqi

Kompyuter

Universal: Windows/Linux, bir vaqtda yuzlab dastur.

Mikroto'lqinli pech MCU

OS yo'q. Faqat vaqtni sanaydi va qizdiradi — bitta dastur tinimsiz takrorlanadi.

Video montaj, o'yin → kompyuter. Robot, avtomatik chiroq → mikrokontroller.

Mini-test

Qaysi biri mikrokontroller?

STM32 — MCU; qolganlari kompyuter mikroprotsessorlari.
02

Uchta ustun

Protsessor, xotira, kirish-chiqish portlari

CPU — «miya» va «dirijyor»

  1. Xotiradagi buyruqni o'qiydi
  2. Uni tushunadi
  3. Bajaradi: qo'shish, ayirish, «agar harorat ko'tarilsa…»
0
Arduino UNO chastotasi
0
ATmega328P (AVR)

Xotira: darslik va doska

Flash (ROM)

Dastur kodi. Tok o'chsa ham saqlanadi — darslik.

RAM (SRAM)

O'zgaruvchilar, oraliq natija. Tok o'chsa o'chadi — doska.

EEPROM

Tok o'chganda ham saqlanishi kerak bo'lgan sozlamalar.

I/O portlar — «ko'z-quloq» va «qo'l-oyoq»

Inputtugma, sensor CPUdastur bo'yicha OutputLED, motor port xabar oladi → CPU tahlil qiladi → port javob beradi

Mini-test

Tok o'chib-yonganda nima yo'qoladi?

RAM — «doska»: tok uzilishi bilan tozalanadi.
03

Arduino UNO ichida

ATmega328P misolida

Plata qismlari

ATmega328P

8-bit AVR; flash, SRAM, EEPROM ichida.

Pinlar

14 raqamli (HIGH/LOW), 6 analog (A0–A5).

Quvvat

5V, 3.3V, GND; tashqi 7–12V yoki USB.

Pastga bosing: USB va «yurak urishi»

USB-B va kvars generator

USB-B

Dastur yuklash va quvvat. USB–Serial chip — ATmega16U2.

Kvars

Vaqt chastotasini belgilaydi — 16 MHz.

Tugma → LED


const int TUGMA = 2;
const int LED = 13;
int holat = 0;          // RAM

Tugma → LED


const int TUGMA = 2;
const int LED = 13;
int holat = 0;          // RAM
void setup() {
  pinMode(TUGMA, INPUT);   // «quloq»
  pinMode(LED, OUTPUT);    // «qo'l»
}
void loop() {
  holat = digitalRead(TUGMA);   // port xabar oladi
  if (holat == HIGH) {          // CPU qaror qiladi
    digitalWrite(LED, HIGH);    // port javob beradi
  } else {
    digitalWrite(LED, LOW);
  }
}

Ehtiyot bo'ling

pinMode() yozilmasa pin kutilgandek ishlamaydi. Tugmaga pull-down rezistor (10 kΩ) yoki INPUT_PULLUP kerak — aks holda qiymat «suzib yuradi».
«Mikrokontrollerda ham Windows bor» — yo'q: odatda OS yo'q, bitta dastur loop() da aylanadi.

Amaliy topshiriqlar 25 daqiqa

Oson6 ta qurilmadan mikrokontrollerlilarini ajrating, vazifasini yozing.
Oson5 ta ta'rifga mos qismni toping (Flash, CPU, RAM, Input, Output).
O'rtaMCU va MPU: 5 mezonli jadval va o'xshatish.
Qiyin«Tugma → LED» dasturini qismlarga ajrating; EEPROM qachon kerak?

Dars xulosasi

MCU

Bitta chipda CPU + xotira + portlar; arzon, kam energiya.

Xotira

Flash — darslik, RAM — doska, EEPROM — sozlamalar.

Portlar

Input oladi, Output buyruq beradi.

Keyingi dars: Mikrokontroller IoT'da (2-qism)

Sensor → mikrokontroller → aktuator → bulut; analog va raqamli pinlar

6-hafta · 16-dars