1. ใบงานที่ 3.1
ส่วนประกอบไมโครคอนโทรลเลอร์
จงศึกษาและตอบคาถามดังต่อไปนี้
1.ไมโครคอนโทรลเลอร์ ตรงกับคาภาษาอังกฤษว่า Microcontroller หมายถึง
ตอบ อุปกรณ์ควบคุมขนาดเล็ก ซึ่งบรรจุความสามารถที่คล้ายคลึงกับระบบคอมพิวเตอร์ โดยในไมโครคอนโทรลเลอร์ได้รวมเอา
ซีพียู, หน่วยความจา และพอร์ต ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักสาคัญของระบบคอมพิวเตอร์เข้าไว้ด้วยกัน โดยทาการบรรจุเข้าไว้ใน
ตัวถังเดียวกัน
2.ส่วนประกอบของไมโครคอนโทรลเลอร์ มีองค์ประกอบ 5 ส่วน คือ
ตอบ 1. หน่วยประมวลผลกลางหรือซีพียู (CPU : Central Processing Unit)
2.หน่วยความจา (Memory) สามารถแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ หน่วยความจาที่มีไว้สาหรับเก็บโปรแกรมหลัก (Program Memory)
เปรียบเสมือนฮาร์ดดิสก์ของเครื่องคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ คือข้อมูลใดๆ ที่ถูกเก็บไว้ในนี้จะไม่สูญหายไปแม้ไม่มีไฟเลี้ยง อีกส่วนหนึ่ง
คือหน่วยความจาข้อมูล (Data Memory) ใช้เป็นเหมือนกกระดาษทดในการคานวณของซีพียู และเป็นที่พักข้อมูลชั่วคราวขณะ
ทางาน แต่หากไม่มีไฟเลี้ยง ข้อมูลก็จะหายไปคล้ายกับหน่วยความแรม (RAM) ในเครื่องคอมพิวเตอร์ทั่วๆ ไป แต่สาหรับ
ไมโครคอนโทรลเลอร์สมัยใหม่ หน่วยความจาข้อมูลจะมีทั้งที่เป็นหน่วยความจาแรม ซึ่งข้อมูลจะหายไปเมื่อไม่มีไฟเลี้ยง และเป็น
อีอีพรอม (EEPROM : Erasable Electrically Read-Only Mempry) ซึ่งสามารถเก็บข้อมูลได้แม้ไม่มีไฟเลี้ยง
3.ส่วนติดต่อกับอุปกรณ์ภายนอก หรือพอร์ต (Port) มี 2 ลักษณะคือ พอร์ตอินพุต (Input Port) และพอร์ตส่งสัญญาณหรือพอร์ต
เอาต์พุต (Output Port) ส่วนนี้จะใช้ในการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ภายนอก ถือว่าเป็นส่วนที่สาคัญมาก ใช้ร่วมกันระหว่างพอร์ตอินพุต
เพื่อรับสัญญาณ อาจจะด้วยการกดสวิตช์ เพื่อนาไปประมวลผลและส่งไปพอร์ตเอาต์พุต เพื่อแสดงผลเช่น การติดสว่างของ
หลอดไฟ เป็นต้น 4.ช่องทางเดินของสัญญาณ
หรือบัส (BUS) คือเส้นทางการแลกเปลี่ยนสัญญาณข้อมูลระหว่าง ซีพียู หน่วยความจาและพอร์ต เป็นลักษณะของสายสัญญาณ
จานวนมากอยู่ภายในตัวไมโครคอนโทรลเลอร์ โดยแบ่งเป็นบัสข้อมูล (Data Bus) , บัสแอดเดรส (Address Bus) และบัสควบคุม
(Control Bus) 5. วงจรกาเนิดสัญญาณนาฬิกา นับเป็น
ส่วนประกอบที่สาคัญมากอีกส่วนหนึ่ง เนื่องจากการทางานที่เกิดขึ้นในตัวไมโครคอนโทรลเลอร์ จะขึ้นอยู่กับการกาหนดจังหวะ
หากสัญญาณนาฬิกามีความถี่สูง จังหวะการทางานก็จะสามารถทาได้ถี่ขึ้นส่งผลให้ไมโครคอนโทรลเลอร์จัวนั้น มีความเร็วในการ
ประมวลผลสูงตามไปด้วย
3.บริษัทที่พัฒนาไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวแรกของโลก คือ. อิมเทล
มีชื่อเรียกว่า MPU 404 (MCS-4)
4. การทางานของไมโครคอนโทรลเลอร์ จะประมวลคาสั่งข้อมูลในรูปสัญญาณแบบใด มีลักษณะการทางาน
เช่นใด
ตอบ ประมวลผลในรูปแบบสัญญาณดิจิตอล มาเทียบกับตารางชุดคาสั่งเพื่อกาหนดการทางานในแบบต่างๆส่วนอัตราการ
ประมวลผลนั้นขึ้นอยู่กับความถี่สัญญาณนาฬิกาที่ป้อนให้

2. 5. ยกตัวอย่างอุปกรณ์ที่นาเอาอุปกรณ์ชุดไมโครคอนโทรลเลอร์ มาใช้ในการผลิต
ตอบ
6. ภาษาคอมพิวเตอร์ที่ติดตัวมากับไมโครคอนโทรลเลอร์ คือ ภาษาแอสเซมบลี (Assembly Language)
7. ภาษาที่ใช้เขียนติดต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ ได้แก่ ภาษาซี
8. ATMEGA-16 คือ
ตอบ ATmega16 เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์สมรรถนะสูงที่ใช้สถาปัตยกรรม AVR แบบ 8 บิตของบริษัท Atmel ซึ่งเป็น
สถาปัตยกรรมแบบ RISC (Reduced Instruction Set Computer) ที่ถูกออกแบบมาให้โปรแกรมมีขนาดเล็ก ใช้เนื้อที่ใน
หน่วยความจาน้อยและกินไฟต่าไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวนี้ทาหน้าที่เป็น
9. ATMEGA-16 มีองค์ประกอบที่สาคัญอะไรบ้าง
หน่วยความจาภายใน 16 kByte
หน่วยความจา RAM 1 kByte
ทางานด้วยความเร็ว 16 ล้านคาสั่งต่อวินาที ที่คริสตอล 16 MHz
พอร์ดอินพูดเอาต์พูด 32 ตาแหน่ง
วงจรพัลส์วิดธ์มาดูเลเตอร์ 4 ช่อง
ไทเมอร์เคาน์เตอร์ 3 ตัว
การสื่อสารอนุกรม spi/i2c/usart
วงจรแปรงสัญญาณอะ
นาลอกเป็นดิจิตอล 10 บิต 8 ช่อง
สามารถโปรแกรมและลบได้นับหมื่นครั้ง